高中化学 第二章 第一节 共价键课时跟踪训练 新人教版选修3 (1)

"【三维设计】2013版高中化学第二章第一节共价键课时跟
踪训练新人教版选修3 "
[课时跟踪训练]
(时间45分钟满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．N—H键键能的含义是( )
A．由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B．把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量
C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量
D．形成约1个N—H键所放出的能量
解析：N—H键的键能是指形成1 mol NH键放出的能量或拆开1 mol N—H键吸收的能量，不是形成1个N—H键释放的能量。

1 mol NH3分子中含有3 mol N—H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3中的全部共价键吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。

答案：C
2．[双选题]对σ键的认识不．正确的是( )
A．σ键不属于共价键，是另一种化学键
B．s­s σ键与s­p σ键的对称性相同
C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
解析：σ键是化学键中共价键的一种。

s­s σ键上下、左右对称，s­p σ键上下对称；左右不对称。

答案：AB
3．下列说法中正确的是( )
A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定
B．只有非金属原子之间才能形成共价键
C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°
D．H—O键键能为463 kJ·mol－1，即18 g水分子生成H2和O2时，放出的能量为(2×463) kJ
解析：在分子中键能越大，键长应越短，分子越稳定，A正确。

B中有些金属元素也可形成共价键。

C中水分子的两个O—H键的键角小于180°，其分子结构式虽为H—O—H，但不能表示分子结构的真正立体构型。

D中给出的H—O键的键能是破坏1 mol H—O键所吸收的能量，在H2O分子中有两个H—O键，应吸收能量2×463 kJ；而当H、O分别形成H2和O2，成键时需放出能量，其能量应是其键能与其化学计量数的乘积，所以反应放出的总能量应是
它们的代数和，故D错误。

答案：A
4．下列说法正确的是( )
A．键能越大，表示该分子越容易受热分解
B．共价键都具有方向性
C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
D．H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br键的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr分子稳定
解析：键能越大，分子越稳定，A错，D正确。

H—H键没有方向性，B错。

形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长，C错。

答案：D
5．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是( )
A．分子中既有极性键，又有非极性键
B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C．分子中含有2个σ键和4个π键
D．不和氢氧化钠溶液发生反应
解析：分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键；由于与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。

答案：A
6．根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不．稳定的是( )
A．HCl B．HBr
C．H2D．Br2
解析：键能越小，键长越长，共价键越不牢固，分子越不稳定。

答案：D
7．B3N3H6与C6H6是等电子体，则下列说法不．正确的是( )
A．B3N3H6能发生加成反应和取代反应
B．B3N3H6具有碱性
C．B3N3H6各原子在同一平面上
D．B3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析：苯所有原子都在同一平面上，能发生加成反应和取代反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不具有碱性，而B3N3H6具有相似的性质，故B错误。

答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(6分)1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同，最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。

等电子体的结构相似、性质相近。

(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：________和________；________和________。

(2)此后，等电子原理又有新发展，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称等电子体，例如由短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有：________、________。

解析：(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子，符合题意。

(2)依据等电子原理的发展，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称等电子体，NO－2是三原子组成的离子，最外层电子数(即价电子)之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O3是三原子分子，价电子总数均为18。

答案：(1)N2O CO2N2CO
(2)SO2O3
9．(10分)有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2O2，⑧HCN(H －C≡N)。

(1)只含有极性键的是________。

(2)只含有非极性键的是________。

(3)既有极性键，又有非极性键的是________。

(4)只有σ键的是________。

(5)既有σ键，又有π键的是________。

解析：根据同种原子形成的共价键是非极性键，不同种原子形成的共价键是极性键，共价单键是σ键，双键中一个是σ键、另一个是π键，共价三键由一个σ键、两个π键组成，分析、判断。

答案：(1)①③⑧(2)②④(3)⑤⑥⑦
(4)①②③⑥⑦(5)④⑤⑧
10．(11分)根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。

(1)H—H键的键长为________，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是________。

(2)下列说法中正确的是________。

A．氢气分子中含有一个π键
B．由①到④，电子在核间出现的概率增加
C．由④到⑤，必须消耗外界的能量
D．氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能为：
化学键Si—O H—O O===O Si—Si Si—C
键能
/kJ·mol－
1
460 467 498 176 X
请回答下列问题：
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知(填“>”、“<”或“＝”)：X________176 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________。

解析：(1)可以直接从图上有关数据看出，H—H键的键长为0.060 nm；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。

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

(3)①Si—Si键的键长比Si—C键长，键能小。

②从图上读出，H—H键的键能为436 kJ·mol－1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为：1000 g÷2 g·mol－1×(467 kJ·mol
－1×2－436 kJ·mol－1－498 kJ·mol－1×1
2
)＝124500 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约
为：460 kJ·mol－1×4 mol－498 kJ·mol－1×1 mol－176 kJ·mol－1×2 mol＝990 kJ。

答案：(1)0.060 nm ①⑤②③④(2)BC
(3)①>②124500 kJ990 kJ
11．(12分)化学键的键能是指气态基态原子间形成1 mol 化学键时释放的最低能量。

如：H(g)＋I(g)―→H—I(g)＋297 kJ，即H—I键的键能为297 kJ/mol，也可以理解为破坏1 mol H—I键需要吸收297 kJ的热量。

化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。

下表是一些键能数据(单位：kJ/mol)：
阅读上述信息，回答下列问题：
(1)根据表中数据判断CCl4的稳定性________(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。

试预测C—Br键的键能范围：________<C—Br键键能<________。

(2)结合表中数据和热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－Q kJ/mol，则热化学方程式中Q的值为________。

(3)由表中数据能否得出这样的结论：
①半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)。

________(填“能”或“不能”)。

②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。

________(填“能”或“不能”)。

从数据中找出一些规律，请写出一条：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)键能越大，分子越稳定。

C—Cl键键能为330 kJ/mol，C—F键键能为427 kJ/mol，所以CF4更稳定。

F、Cl、Br、I是同主族元素，原子半径越来越大，与C形成的共价键的键长越来越长，键能越来越小，所以C—Br键的键能大小介于C—I键键能和C—Cl键键能之间。

(2)ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和
＝436 kJ/mol＋243 kJ/mol－2×432 kJ/mol
＝－185 kJ/mol，所以Q＝185。

(3)H的原子半径小于F的原子半径，但是H—H键键能小于H—F键键能，所以①结论不正确。

Cl的非金属性强于S，但是S—S键键能大于Cl—Cl键键能，所以②结论不正确。

从H—F、H—Cl，H—O、H—S，C—F、C—Cl几组键的键能中寻找联系即得规律。

答案：(1)小于218 kJ/mol 330 kJ/mol (2)185
(3)①不能②不能与相同原子结合时，同主族元素形成的共价键，原子半径越小，共价键越牢固。