高中化学(必修二)第二章第一节共价键练习题

高中化学（必修二）第二章第一节共价键练习题
（含答案解析）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列物质分子中存在π键的是( )
A ．氢气
B ．甲烷
C ．乙烯
D ．乙醇
2．美国科学家合成了含有的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如图所示(图中箭头代表单键)。

以下有关该离子的说法中正确的是（ ）
A ．每个+5N 中含有35个质子和36个电子
B ．该离子中只含有非极性键
C ．1个该离子中含有2个π键
D ．+5N 与4P 所含电子数相同 3．参考下表中化学键的键能与键长数据，判断下列分子最稳定的是（ ）
A ．4CH
B ．3NH
C ．2H O
D ．HF
4．磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N 3)3。

下列关于该分子的说法正确的是（ ）
A ．为非极性分子
B ．立体构型为正四面体形
C ．加热条件下会分解并放出2N
D ．分解产物NPO 的电子式为
5．下列模型分别表示22C H 、8S 、6SF 的结构，其中说法正确的是（ ）
A ．832g S 分子中含有0.125mol σ键
B ．6SF 是由非极性键构成的分子
C ．241mol C H 分子中有5mol σ键和1mol π键
D ．22C H 分子中不含非极性键
6．短周期主族元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物甲的结构为，其中各原子的最外层均处于稳定结构。

W 与X 、Y 、Z 均可形成电子数相等的分子，2W Z 常温常压下为液体。

下列说法正确的是（ ）
A ．3YW 分子中的键角为120°
B ．2W Z 的稳定性大于3YW
C ．物质甲的1个分子中存在6个σ键
D ．Y 元素的氧化物对应的水化物为强酸 7．下列描述中，正确的是（ ）
A ．在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键
B ．3ClO -
的空间结构为四面体形
C ．4BF -的键角小于3NH
D ．()33N CH 和23SO -的中心原子均为3sp 杂化 8．2COCl 分子的结构式为
||O Cl C Cl --，1个2COCl 分子内含有（ ） A ．4个σ键 B ．2个σ键、2个π键 C ．2个σ键、1个π键 D ．3个σ键、1个π键
9．下列有关物质结构与性质的说法中正确的是（ ）
A ．碳正离子3CH +
呈平面三角形
B ．Mn 是第四周期未成对电子数最多的元素
C ．物质的熔沸点：MgO C >(金刚石)2O >
D ．冰分子中的化学键-氢键可以表示为O H O ⋅⋅⋅—
10．如图所示，小黑球表示相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，小白球表示氢原子，小黑点表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。

下列说法中正确的是（ ）
A ．分子中，中心原子采用3sp 杂化的只有①①
B ．①分子为正四面体结构，①分子为V 形
C ．①分子中σ键数与π键数之比为2:1
D ．四种分子的键角大小顺序为①>①>①>①
11．从碳原子的成键情况来分析，下列结构式不合理的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
12．最新文献报道，有机小分子可催化多氟芳香化合物的取代反应，机理如图所示。

下列说法错误的是（ ）
A ．2是催化剂
B ．4和7都是反应中间体
C ．2向4的转化过程中有非极性键与极性键的断裂与形成
D ．5为时，1是
13．设A N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A ．218g H O 中含有的电子数为A 10N
B ．246g NO 和2446g N O 含有的原子数均为A 3N
C ．-11mol L ⋅的盐酸中，所含+H 数为A N
D ．标准状况下，311.2L O 中含A 1.5N 个氧原子
14．下列叙述正确的是（ ）
A ．4CH 中C H -间的键角为10928'︒，3NH 中N-H 间的键角为107︒，2H O 中O-H 间的键角为105︒，说明孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B ．2-
4SO 的立体结构是正四边形
C ．3BF 分子中各原子均达到-8e 稳定结构
CH的立体结构是三角锥形
D．+
3
15．一氧化碳分子的电子式为，下列叙述中，正确的是（）
A．一氧化碳分子中氧原子核外电子发生了杂化
B．分子内的化学键有非极性共价键
C．碳、氧原子间有3对电子，所以碳元素为＋3价
D．其结构式为C O
(→表示电子提供方向)
16．下列关于σ键和π键的说法中，错误的是（）
A．σ键的电子云图形是轴对称的，π键的电子云图形是镜面对称的
B．σ键是原子轨道“头碰头”式重叠，π键是原子轨道“肩并肩”式重叠
C．两个p轨道不能形成σ键，只能形成π键
D．H只能形成σ键，O可以形成σ键和π键
17．短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，R元素最高正价和最低负价的代数和为2，在短周期主族元素中X原子半径最大，Y的单质可与某些金属氧化物反应用于焊接钢轨，Z元素形成的单质可使湿润的有色布条褪色。

下列说法错误的是（）
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：X＞Y
B．R元素的氢化物可用作制冷剂
C．Z元素分别与X、Y元素形成的化合物一定是离子化合物
D．工业上常用电解法治炼X和Y的单质
18．2020年11月24日，我国长征五号运载火箭成功发射升空，12月17日“嫦娥五号”探测器完成探月任务后顺利返回。

下列有关说法错误的是( )
A．运载火箭通常采用联氨(N2H4)作为燃料，32gN2H4中含有的电子数为18N A
B．探测器采用的太阳能电池帆板主要成分为晶体硅，28g晶体硅中含有原子数为N A
C．运载火箭采用铝合金材料作框架结构，18g铝与足量盐酸反应过程中转移电子数为2N A
D．若携带回部分月球气体进行科研，22.4L月球气体中含有分子数为N A
二、元素或物质推断题
19．已知元素W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W的最高价氧化物的水化物能与其气态氢化物反应生成离子化合物，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y与W同主族，Z 元素的单质常温下为气体。

(1)W与X可以形成一种高温结构陶瓷材料甲，其中W、X的化合价分别是它们各自的最低价和最高价，其
化学式为___________。

(2)X、Y、Z的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___________(用分子式表示)。

(3)W、Z的气态氢化物分别为乙和丙，X与Z元素形成的化学物为丁。

结构陶瓷材料甲的一种合成方法的反应如下：①丁＋乙→丙＋戊；①戊→甲＋乙
其中，戊中含有三种元素，原子个数比为1︰4︰8，上述反应均在高温下进行。

请写出反应的化学方程式：①___________。

①___________。

参考答案：
1．C
【详解】氢气、甲烷、乙醇中只含有单键，即只含σ键；乙烯中含有碳碳双键，双键中有一个π键，故答案为C。

2．B
【详解】A．每个+
N中含有35个质子和34个电子，故A错误；
5
B．该离子中的键全部是由N原子形成的，故全部是非极性键，故B正确；
C．1个该离子中含有两个氮氮三键，故含有4个π键，故C错误；
D．+
N和4P所含电子数分别为34和60，故D错误。

5
综上所述，答案为B。

3．D
【详解】物质中的化学键键能越大，断裂时吸收的能量越多，则化学键越稳定，分子也越稳定，从图中可知，H-F键的键能最大，最难断裂，因此最稳定的分子为HF，故答案选D。

4．C
【详解】A．磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；B．磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；
C．磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确；
D．NPO为共价化合物，则电子式为，D项错误；
故选C。

5．C
【详解】A ．81mol S 中含有8mol σ键，因此832g S 分子中所含σ键的物质的量为
1
32g 81mol 832g mol -⨯=⨯⋅，A 项错误；
B ．根据6SF 的结构可知，6SF 是由S-F 极性键构成的，B 项错误；
C ．两成键原子之间最多形成1个σ键，双键中有1个σ键、1个π键，因此1mol 乙烯分子中含有5mol σ键和1mol π键，C 项正确；
D ．C 2H 2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D 项错误；
故选：C 。

6．B
【分析】短周期主族元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物中各原子的最外层均处于稳定结构。

根据题给甲的结构可知，X 原子最外层有4个电子，Y 原子最外层有5个电子，Z 原子最外
层有6个电子，W 最外层有1个或7个电子，结合原子序数及“W 与X 、
Y 、Z 均可形成电子数相等的分子，2W Z 常温常压下为液体”可知，W 为H ，X 为C ，Y 为N ，Z 为O ，据此分析解答。

【详解】A ．3YW 为3NH ，3NH 分子呈三角锥形，分子中的键角为107°，故A 错误；
B ．元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，2H O 的稳定性大于3NH ，故B 正确；
C ．物质甲为22CO(NH )，1个分子中存在7个σ键和1个π键，故C 错误；
D ．N 元素的氧化物对应的水化物可能为硝酸，也可能为亚硝酸，其中亚硝酸为弱酸，故D 错误； 故答案选B 。

7．D
【详解】A ．稀有气体分子中，不含化学键，A 项错误；
B ．3ClO -中氯原子的价电子对数是4，有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，B 项错误；
C ．4BF -
是正四面体结构，键角为10928'︒，3NH 是三角锥形，N 原子有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，故4BF -的键角大于3NH ，C 项错误；
D ．()33N CH 中N 原子的价电子对数是4，23SO -中S 原子的价电子对数是4，中心原子均为3sp 杂化，D 项正确。

答案选D 。

8．D
【详解】从2COCl 分子的结构式可知，该分子中含有2个单键和1个双键，则1个2COCl 分子内含有3个σ键、1个π键，故选D 。

9．A
【详解】A ．3CH +中C 的价层电子对数为3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，故A 正确；
B ．第四周期未成对电子数最多的电子排布式为[Ar]3d 54s 1，应是Cr 元素，故B 错误；
C ．金刚石为共价晶体，MgO 为离子晶体，氧气为分子晶体，一般熔沸点高低顺序是共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，即C(金刚石) ＞MgO ＞O 2，故C 错误；
D ．氢键不是化学键，故D 错误；
答案为A 。

10．D
【详解】A ．①分子的中心原子的价层电子对数为4，采取的是3sp 杂化，A 错误；
B ．①和①的中心原子采取的都是3sp 杂化，根据价层电子对互斥模型，①分子中含有1个孤电子对，为三角锥形，①分子中有2个孤电子对，为V 形分子，B 错误；
C ．1个①分子中含有2个单键和1个叄键，则σ键数目与π键数目之比为3:2，C 错误；
D ．根据价层电子对互斥模型，四种分子的键角大小顺序为①>①>①>①，D 正确；
故选D 。

11．A
【详解】A ．
碳形成3个σ键、0个π键，不符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子
对的原则，故A 选； B ．
碳形成3个σ键、1个π键，符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对的原则，故
B 不选；
C ．
碳形成4个σ键、0个π键，符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对的原则，故
C 不选；
D ．
碳形成3个σ键、1个π键，符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对的原则，故
D 不选；
故选A 。

12．C 【分析】分析题图可知反应历程为(用数字代表物质)：234+→，4567+→+，712→+，总反应为35+61→+，2是催化剂，4和7是反应中间体，据此分析作答。

【详解】A ．由上述分析可知，2是催化剂，A 正确；
B ．由上述分析可知，4和7都是反应中间体，B 正确；
C ．由题图可知，2向4的转化过程中有碳氟键断裂，有碳氮键形成，即有极性键的断裂和形成，无非极性键的断裂与形成，C 错误；
D ．由题图可知，若5为，则X —为，故1是
，D 正确。

故选C 。

13．C
【详解】A ．18g 水的物质的量为1mol ，一个2H O 分子中含10个电子，则218gH O 中含电子数为A 10N ，A 项正确；
B ．246g NO 的物质的量是1mol ，一个2NO 分子中含有3个原子，所以21molNO 含有原子的数目是A 3N ，2446gN O 的物质的量为4692/0.5g g mol mol ÷=，一个24N O 分子中含有6个原子，所以2446gN O 含有原子的数目为A 3N ，B 项正确；
C ．未指明盐酸的体积，H +数目无法计算，C 项错误；
D ．标准状况下，311.2LO 的物质的量为0.5mol ，氧原子的物质的量为30.5 1.5mol mol ⨯=，数目为A 1.5N ，D 项正确；
故选C。

14．A
【详解】A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，A正确；
SO中中心原子S有4个σ键，无孤对电子，价层电子对数为4，立体结构是正四面体形，B错误；B．2-
4
C．B原子只形成5个电子，不满足-
8e稳定结构，C错误；
CH的立体结构是平面三角形，D错误；
D．+
3
故选：A。

15．A
【详解】A．由CO分子的电子式知，CO分子中的共用电子对有一对由氧原子提供，所以氧原子核外电子发生了杂化，故选A；
B．由一氧化碳的电子式为可知，CO分子中的共用电子对有一对由氧原子提供，表明其中含有极性键和配位键，故B错误；
C．C、O各提供2个电子形成两对电子偏向得电子能力强的氧，故氧元素显-2价，碳元素显＋2价，故C 错误；
D．CO的结构式应为，故D错误。

答案选A。

16．C
【详解】A．σ键的电子云图形以形成共价键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的电子云图形不变，为轴对称，π键电子云由两块组成，分别位于由原子核构成平面的两侧，为镜面对称，A正确；
B．σ键电子云重叠程度较大，以头碰头方式重叠，π键电子云重叠程度较小，以肩并肩方式重叠，B正确；C．两个p轨道可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，C错误；
D．H原子只有1个电子，位于1s轨道上，电子云形状为球形，和其他原子形成共价键时，只能以头碰头方式重叠，即只能形成σ键，O原子p轨道上的价电子，可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，D正确；
故答案选C。

17．C
【分析】R元素最高正价和最低负价的代数和为2，R元素为N，在短周期主族元素中X原子半径最大，则X元素为Na，Y的单质可与某些金属氧化物反应用于焊接钢轨，则Y元素为Al，Z元素形成的单质可使湿润的有色布条褪色，则Z元素为Cl。

第 11 页 共 11 页 【详解】A ．X 元素为Na ，Y 元素为Al ，最高价氧化物对应水化物的碱性：X ＞Y ，故A 正确；
B ．氨气易液化，液氨转化为气体时会吸收大量热，使周围温度降低，可以作制冷剂，故B 正确；
C ．Z 元素分别与X 、Y 元素形成的化合物为NaCl 、AlCl 3，AlCl 3为共价化合物，故C 错误；
D ．电解法适用于金属活动性比较强的金属，如K 、Ca 、Na 、Mg 、Al ，故D 正确；
故答案为C 。

18．D
【详解】A ．32gN 2H 4的物质的量为1mol ，1molN 原子中含有电子数7N A ，1molH 原子中含有电子数N A ，故1molN 2H 4中含有的电子数为18 N A ， A 项正确；
B ．28g 晶体硅的物质的量为1mol ，1mol 晶体硅中含有原子数为N A ，B 项正确；
C ．18g 铝的物质的量为23mol ，其与足量盐酸反应过程中转移电子数为A A 23N 2N 3
⨯=， C 项正确； D ．22.4L 月球气体所处的温度和压强不知，故其物质的量无法计算，其所含分子个数也无法得知，故D 项错误。

19．(1)Si 3N 4
(2)HCl>PH 3>SiH 4
(3) SiCl 4＋4NH 3
高温Si(NH 2)4＋4HCl 3Si(NH 2)4高温8NH 3＋Si 3N 4
【分析】W 的最高价氧化物的水化物能与其气态氢化物反应生成离子化合物，则W 为N 元素；X 原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，则次外层电子数为8，最外层电子数为4，则X 为Si 元素，Y 与W 同主族，则Y 为P 元素，Z 元素的单质常温下为气体即为氯气，Z 为Cl 元素；
（1）
W 为N 元素最低负价为-3，X 为Si 元素最高正价为+4，形成一种高温结构陶瓷材料甲的化学式为Si 3N 4；
（2）
X 为Si 、Y 为P 、Z 为Cl ，同周期元素从左到右非金属性增强，其简单气态氢化物的稳定性越稳定，稳定性由强到弱的顺序是：HCl>PH 3>SiH 4；
（3）
乙和丙分别为NH 3、HCl ，丁为SiCl 4，甲为Si 3N 4，戊发生分解反应生成Si 3N 4和NH 3，则戊由Si 、N 、H 三种元素组成，原子个数比为1︰4︰8，则戊为Si(NH 2)4，反应①的化学方程式：
()4324=SiCl 4NH Si NH 4HCl =高温＋＋；反应①的化学方程式：()233443Si NH 8NH Si N ==高温
＋。