高中化学第二章 2共价键的键参数等电子原理课时作业课件新人教版选修3

二、填空题(共 52 分) 13．(15 分)已知键能、键长部分数据如下表：
(1)下列推断正确的是____A__C_D_____(填字母，下同)。
A．稳定性：HF>HCl>HBr>HI B．氧化性：I2>Br2>Cl2 C．沸点：H2O>NH3 D．还原性：HI>HBr>HCl>HF
(2)下列有关推断正确的是____A________。
8．下列分子中，最难分裂成原子的是( A )
A．HF
B．HCl
C．HBr
D．HI
解析：本题考查键长对键能大小的影响。一般来说，原子半 径越小，其原子形成的共价键越短，键能越大，就越难断键。原 子 半 径 ： F<Cl<Br<I， 所 以 键 长 ： HF<HCl<HBr<HI， 键 能 ： E(H—F)>E(H—Cl)>E(H—Br)>E(H—I)，即 HF 最难分裂成氟原 子和氢原子。
7．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，下列说法中不正确的是( D )
A．N2 分子与 CO 分子中都含有三键 B．CO 分子与 N2 分子中的 π 键并不完全相同 C．N2 与 CO 互为等电子体
D．N2 与 CO 的化学性质相同Байду номын сангаас
解析：从题图可以看出，N2 分子与 CO 分子中均含有一个 σ 键和两个 π 键，所以二者都含有三键，A 正确；N2 分子中的两个 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 分子中的一个 π 键是氧原子单方面提供电子对形成的， B 正确；N2 与 CO 的原子总数和价电子总数均相同，为等电子体， 性质相似，但并不完全相同，C 正确，D 错误。
3．氰气的分子式为(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 )
A．分子中原子的最外层均满足 8 电子结构 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．不能和氢氧化钠溶液发生反应
解析：(CN)2 分子中每个 C、N 原子分别形成 4 个键、3 个 键，原子的最外层均满足 8 电子结构，且含有 3 个 σ 键，4 个 π 键。成键原子半径越大，键长越长，N 原子半径小于 C，故 N≡C 键比 C—C 键的键长短；由(CN)2 与卤素性质相似，卤素能和 NaOH 溶液反应，知(CN)2 也可以和 NaOH 溶液反应，所以 D 错 误。
解析：A 项，分子中化学键键能越大，键长越短，分子越稳 定，错误；B 项，元素周期表中第ⅠA 族元素有金属元素和非金 属元素，第ⅦA 族元素是非金属元素，非金属元素与非金属元素 原子间能形成共价键，正确；C 项，水分子中键角为 105°，错误； D 项，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，由于未给出 H—H 键和 O===O 键的键能，故无法求出反应吸收的能量，错 误。
解析：(1)共价键中成键原子的半径越小，则共价键的键长越 短，键能越大，形成的分子越稳定。(2)1 mol H2 在 2 mol Cl2 中 燃烧，参与反应的 H2 和 Cl2 都是 1 mol，生成 2 mol HCl。其反 应热为：436.0 kJ/mol×1 mol＋ 242.7 kJ/mol×1 mol－ 431.8 kJ/mol×2 mol＝－184.9 kJ。(3)由于键能 ECl—Cl>EBr—Br>EI—I， 故 H2 在 Cl2 中燃烧放出的热量最多，在 I2 中燃烧放出的热量最 少。(4)因为原子半径 F<Cl，可推测键能 EF—F>ECl—Cl，故 H2 在 F2 中燃烧放出的热量较多。
5．下列说法中不正确的是( C )
A．键长和键角决定分子的空间结构 B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个 σ 键 C．气体单质中，一定有 σ 键，可能有 π 键 D．键长和键能决定分子的稳定性
解析：稀有气体为单原子分子，不存在化学键。
6．已知氢分子的键能为 436 kJ·mol－1，氧分子的键能为 497.3 kJ·mol－1，氯分子的键能为 242.7 kJ·mol－1，氮分子的键能为 946
解析：甲烷是正四面体形结构，键角是 109°28′，A 错； NO－ 3 和 CO32－是等电子体，均为平面正三角形结构，B 对；H3O＋ 和 PCl3 的价电子总数不相等，C 错；苯的结构中存在“肩并肩” 式的重叠轨道，故 B3N3H6 分子中也存在，D 错。
10．下列说法正确的是( B )
A．分子中化学键键能越大，键长越长，则分子越稳定 B．元素周期表中第ⅠA 族和第ⅦA 族元素原子间可能形成共 价键 C．水分子的结构式可表示为 H—O—H，分子中键角为 180° D．H—O 键的键能为 463 kJ·mol－1，即 18 g H2O 分解成 H2 和 O2 时吸收的能量为 2×463 kJ
kJ·mol－1，则下列叙述正确的是( D )
A．N—N 键的键能为13×946 kJ·mol－1＝315.3 kJ·mol－1 B．氮分子中的共价键比氢分子中共价键的键长短 C．氧分子中氧原子是以共价单键结合的 D．氮分子比氯分子稳定
解析：N≡N 键由一个 σ 键和两个 π 键构成，N—N 键为 σ 键，比 π 键牢固，键能大于 π 键，所以 A 项不正确；N≡N 键的 键能比 H—H 键的键能大，但由于氢原子的原子半径小，所以 N≡N 键的键长大于 H—H 键的键长，B 项不正确；O2 分子中氧 原子间以双键结合，C 项不正确；键能越大，分子越稳定，D 项 正确。
2．下列叙述中正确的是( A )
A．两个原子间形成的共价键键能越大，键长越短，键越牢 固
B．两个原子半径之和就是所形成的共价键键长 C．两个原子间键长越长，键越牢固 D．键的强度与键长无关
解析：B 项错误：两个成键原子的原子核间的平均间距叫键 长。C 项错误：键长越短，键越牢固。D 项：键的强度与键长有 关。
A．同种元素形成的共价键，稳定性：三键>双键>单键 B．同种元素形成双键键能一定小于单键的 2 倍 C．键长越短，键能一定越大 D．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强
(3)在相同条件下，将乙烯、乙炔以同速率通入等体积同浓度
的溴的四氯化碳溶液中，下列观察到的现象正确的是___C_____。
A．前者和后者同时褪色 B．前者后褪色，后者先褪色 C．前者先褪色，后者后褪色 D．无法判断
4．已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下
表：
断裂或生成的化学键 能量数据
断裂 1 mol H2 分子中的 吸收能量
化学键
436 kJ
断裂 1 mol Cl2 分子中 吸收能量
的化学键
243 kJ
形成 1 mol HCl 分子中 释放能量
的化学键
431 kJ
对于反应：H2(g)＋ Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是
课时作业6 共价键的键参数 等电子原理
时间：45 分钟 满分：100 分 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)
1．下列叙述正确的是( B )
A．F2、Cl2、Br2、I2 的热稳定性依次增强 B．HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱 C．键能：C—C<Si—Si D．CO2 是角形分子，H2O 是直线形分子
9．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电 子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正
确的是( B )
A．CH4 和 NH＋ 4 是等电子体，键角均为 60° B．NO－ 3 和 CO23－是等电子体，均为平面正三角形结构 C．H3O＋和 PCl3 是等电子体，均为三角锥形结构 D．B3N3H6 和苯是等电子体，B3N3H6 分子中不存在“肩并肩” 式重叠的轨道
解析：F2、Cl2、Br2、I2 中所含共价键的键长越来越长，键 能越来越小，故稳定性依次减弱，A 项错误；热稳定性是指物质 受热分解的难易程度，HX 分解时要破坏 H—X 键，由 HF 到 HI， 其键能依次减小，故其稳定性依次减弱，B 项正确；由于碳碳键 的键长小于硅硅键的键长，因此碳碳键的键能大于硅硅键的键 能，C 项错误；键角决定分子的形状，CO2 的键角是 180°，是一 种直线形分子，H2O 的键角是 105°，是一种角形分子，D 项错误。
(3)在一定条件下，1 mol H2 与足量的 Cl2、Br2、I2 分别反应，
放出热量由多到少的顺序是_______A_____。
A．Cl2>Br2>I2 B．I2>Br2>Cl2 (4)预测 1 mol H2 在足量 F2 中燃烧比在 Cl2 中燃烧放热
____多________(填“多”或“少”)。
12．下列说法中正确的是( B )
A．分子的结构是由键角决定的 B．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越 稳定 C．CF4、CCl4、CBr4、CI4 中 C—X 键的键长、键角均相等 D．H2O 分子中的共价键比 HF 分子中的共价键牢固
解析：分子的结构是由键参数——键角、键长共同决定的， 故 A 项错误；由于 F、Cl、Br、I 的原子半径不同，故 C—X 键 的键长不相等，C 项错误；H2O 分子中的 O—H 键不如 HF 分子 中的 F—H 键牢固，故 D 项也错。
(2)由碳碳键的数据知 A 项正确；由 O—O 键、O===O 键的 键能知，B 项错误；C—H 键的键长大于 N—H 键的键长，但是 N—H 键的键能反而较小，C 项错误；由 C—H、N—H 的键能知， CH4 的键能较大，而稳定性较弱，D 项错误。(3)乙烯断裂一个 π 键，键能为(615－347.7) kJ·mol－1＝267.3 kJ·mol－1，乙炔断裂 2 个 π 键总键能为(812－347.7) kJ·mol－1＝464.3 kJ·mol－1，说明乙 炔断裂两个 π 键难于乙烯断裂一个 π 键，C 项正确。
14．(11 分)某些化学键的键能(kJ/mol)如下表所示：
(1)共价键中 H—H 键的键能比 Cl—Cl 键的键能大，其原因
是 氢原子的半径比氯原子的半径小，故 H—H 键的键长 比 Cl—Cl 键的键长短，H—H 键的键能比 Cl—Cl 键
__的__键__能__大_________________________________________。 (2)1 mol H2 在 2 mol Cl2 中燃烧，放出热量____1_8__4_.9____ kJ。
( C)
A．该反应的反应热 ΔH>0 B．生成 1 mol HCl 时反应放热 431 kJ C．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固 D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的 能量
解析：A 项错误：ΔH＝(436＋243－2×431) kJ<0；B 项错 误：生成 1 mol HCl 放热：862－2 679 kJ＝91.5 kJ；C 项正确： H—H 键键能>Cl—Cl 键键能，键能越大，分子越稳定。
(4)在 HX 分子中，键长最短的是_____H__F_____，最长的是 ____H__I______；O—O 键的键长_____大__于_____(填“大于”“小
于”或“等于”)O===O 键的键长。
解析：(1)根据表中数据，同主族气态氢化物的键能从上至下 逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A 项正确；从键能看，氯气、溴单 质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减 弱，B 项错误；NH3、H2O 均为分子晶体，影响其熔沸点的因素 为分子间作用力，与共价键的键能、键长无关。因为 H2O、NH3 中均存在氢键，H2O 中氢键强于 NH3 中氢键，所以 H2O 的沸点 高于 NH3。另外，可以从常温时 H2O 为液态，NH3 为气态直接 判断沸点 H2O>NH3，C 项正确；还原性与失电子能力有关，还 原性：HI>HBr>HCl>HF，D 项正确。
11．已知：①1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436.0 kJ 的能量；
②1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 242.7 kJ 的能量； ③由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时释放 431.8 kJ 的能量。
下列叙述正确的是( C )
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) B．氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的 ΔH＝＋184.9 kJ/mol C．氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的 ΔH＝－184.9 kJ/mol D．氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体，反应的 ΔH＝－184.9 kJ/mol