2021_2022学年高中化学第二章分子结构与性质第一节第二课时共价键的键参数与等电子体训练含解析新

第二课时共价键的键参数与等电子体
课后篇素养形成
A组定向巩固
定向巩固一、共价键的参数
1.能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是( )
A.B—F键之间夹角为120°
B.B—F键为非极性共价键
C.3个B—F键的键能一样
D.3个B—F键的键长相等
分子中键角均为120°时,BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。

3
2.如下说法正确的答案是( )
B.共价键的键能越大,共价键越结实,含有该键的分子越稳定
、CCl4中键长相等,键角不同
4
C键的键能是C—C键的键能的两倍
解析分子结构是由键角和键长共同决定的,A项错误;CH4、CCl4分子均为正四面体形,它们的键角一样,键长不等,C错误;C C中的双键由一个σ键和一个π键构成,通常而言σ键键能大于π键键能,因此C C键的键能应小于C—C键键能的两倍,D错误。

3.如下有关共价键的键参数的说法不正确的答案是( )
、C2H4、CO2分子中的键角依次增大
4
B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长
O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
2
D.分子中共价键的键能越大,分子的熔、沸点越高
109°28'、120°、180°,依次增大,A项正确。

F、Cl、Br的原子半径依次增大,故三者与H形成共价键的键长依次增长,B项正确。

O、S、Se的原子半径依次增大,故三者与H形成共价键的键长依次增长,键能依次减小,C项正确。

分子的熔、沸点与分子间作用力有关,与共价键的键能无关,D项错误。

定向巩固二、等电子原理
4.根据等电子原理:由短周期元素原子构成的微粒,只要其原子数一样,各原子最外层电子数之和一样,可互称为等电子体,它们具有相似的结构特征。

以下各组微粒结构不相似的是( )
和N O2-
23
2
和N2O2H4和C2H4
2
H4和C2H4原子数一样,价电子总数分别为14、12,二者不是等电子体,故结构不相似。

5.如下各组微粒中,互为等电子体的一组是( )
A.CO、C2H2、N2
4
、Si O44-、S O42-、P O43-
O32-、N O3-、BeCl2
2
、N O2+、N3-、O-
、N2都含2个原子,C2H2含4个原子,所以不是等电子体,故A不选;在SiF4、Si O44-、S O42-、P O43-中,所有原子都含有5个原子,其价电子总数均为32,所以是等电子体,应当选B;C O32-、N O3-、BeCl2含有原子个数分别为4、4、3,其价电子总数分别为18、18、16,所以不是等电子体,故C不选;SO2、N O2+、N3-、O-都含有3个原子,但其价电子总数分别为18、16、16、16,所以不是等电子体,故D不选。

6.科学家常用“等电子体〞来预测不同物质的结构,例如CH4与N H4+有一样的电子数和立体构型。

依此原理在下表空格中填出相应的化学式:①;②;③。

CH
4①
C
O32-
③
N H 4+ N 2
H 62+
②
N 2
,和N 2H 62+是等电子体的是C 2H 6,和C O 32-是等电子体的是N O 3
-,和N 2是等
电子体的是CO 。

C 2H 6②N O 3-③CO
B 组 综合提升
1.参考下表化学键的键能与键长数据,判断如下分子中,最稳定的是( )
432O
,四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为HF 、H 2O 、CH 4、NH 3;从键长的角度分析,四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为HF 、H 2O 、NH 3、CH 4;综合两方面因素最稳定的是HF 。

2.N2的结构可以表示为,CO的结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,如下说法中不正确的答案是( )
分子与CO分子中都含有三键
2
分子中的π键并不完全一样
2
与CO互为等电子体
2
与CO的化学性质一样
2
,N2与CO中均含有一个σ键和两个π键,所以二者都含有三键,A项正确;N2中的两个π键是由每个氮原子各提供两个p轨道以“肩并肩〞的方式形成的,而CO中的一个π键是氧原子单方面提供电子对形成的,B项正确;N2与CO的原子总数和价电子总数均一样,为
等电子体,性质相似,但并不完全一样,C项正确,D项错误。

3.从实验测得不同物质中氧氧键之间的键长和键能数据如下表,其中X、Y的键能数据尚未测定,但可根据规律推导键能的大小顺序为W>Z>Y>X。

该规律是( )
/(kJ·mol-1) 3 28
A.成键所用的电子数越多,键能越大
B.键长越长,键能越小
C.成键所用的电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大
,O2与O2+的键能大者键长短,同理,O22-中O—O键键长比O2-中的长,所以键能要小。

按键长由短而长的顺序应为:O2+<O2<O2-<O22-,键能如此应W>Z>Y>X。

4.根据氢气分子的形成过程示意图,回答如下问题。

氢气分子的形成过程示意图
(1)H—H键的键长为,①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是。

(2)如下说法中正确的答案是。

①到④,电子在核间出现的概率增大④到⑤,必须消耗外界的能量
(3)几种常见化学键的键能如下表。

S
请回答如下问题。

①试比拟Si—Si键与Si—C键的键能大小(填“>〞“<〞或“=〞):X kJ·mol-1226 kJ·mol-1。

②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料,而更有科学家提出硅是“21世纪的能源〞“未来的石油〞的观点。

试计算每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为(1 mol Si中含2 mol Si—Si键,1 mol SiO2中含4 mol Si—O键)。

可以直接从题图中有关数据读出,H—H键的键长为0.074nm;体系能量由高到低的顺序是①>⑤>②>③>④。

(2)一个氢气分子中含有一个σ键,A项错误;共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用,B项正确;④已经达到稳定状态,C项正确;一个氢气分子中含有一个非极性共价键,D项错误。

(3)①Si—Si键的键长比Si—C键的长,键能小。

②由题图可知H—H键的键能为436kJ·mol-1,每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为
1000g÷2g·mol-1×(462.8kJ·mol-1×2-436kJ·mol-1-497.3kJ·mol-1×1
)=120475kJ;每摩尔硅
2
完全燃烧放出的热量约为368kJ·mol-1×4mol-497.3kJ·mol-1×1mol-226kJ·mol-1×
2mol=522.7kJ。

①>⑤>②>③>④
(2)BC (3)①> ②120 475 kJ 522.7 kJ。