2020高中化学课时跟踪训练7键参数--键能键长和键角等电含解析 人教版选修3

2020高中化学课时跟踪训练7键参数--键能键长和键角等电含解析 人教版选修3

课时跟踪训练(七)‎ ‎[基础巩固]‎ ‎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 N－H键放出的能量或拆开1 mol N－H键所吸收的能量，不是指形成1个N－H键释放的能量。1 mol NH3中含有3 mol N－H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是1 mol N－H键键能的3倍。‎ ‎[答案]　C ‎2．在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是(　　)‎ A．白磷分子的键角为109°28′‎ B．分子中共有4对共用电子对 C．白磷分子的键角为60°‎ D．分子中有6对孤电子对 ‎[解析]　白磷的空间结构为，键角为60°，分子中共有6对共用电子对，有4对孤电子对。‎ ‎[答案]　C ‎3．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的键能为431.8 kJ·mol－1，H－Br的键能为366 kJ·mol－1，说明HCl比HBr分子稳定 ‎[解析]　键能越大，分子越稳定，A项错，D项正确。H－H键没有方向性，B项错。形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长，C项错。‎ ‎[答案]　D ‎4．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°‎ 8‎ D．H－O键键能为463 kJ·mol－1，即18 g水分解生成H2和O2时，放出能量为(2×463) kJ ‎[解析]　在分子中键能越大，键长越短，分子越稳定，所以A正确。B中有些不活泼金属形成的化学键可能是共价键。C中水分子的两个O－H键的键角小于180°。D中给出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，故应吸收能量2×463 kJ。而当H、O形成H2和O2，在成键时需放出能量，故应根据公式“ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能”计算，D错误。‎ ‎[答案]　A ‎5．能够用键能的大小作为主要依据来解释的是(　　)‎ A．常温常压下，氯气呈气态，而溴单质呈液态 B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸 C．稀有气体一般难以发生化学反应 D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定 ‎[解析]　共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难以发生化学反应的原因是它们已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2分子中形成的共价键键能比O2分子中共价键键能大，在化学反应中更难以断裂。‎ ‎[答案]　D ‎6．(双选)下列物质属于等电子体的一组是(　　)‎ A．CH4和NH B．B3H6N3和C6H6‎ C．F－和Mg D．H2O和CH4‎ ‎[解析]　等电子体要具备两个条件：一是微粒的原子总数相同，二是微粒的价电子总数相同。分析可知A、B两项正确，C项中F－和Mg的价电子总数不同，D项中H2O和CH4的原子总数不相同。‎ ‎[答案]　AB ‎7．已知X－X、Y－Y、Z－Z键的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则它们单质分子的稳定性是(　　)‎ A．X2>Y2>Z2 B．Z2>Y2>X2‎ C．Y2>X2>Z2 D．Y2>Z2>X2‎ ‎[解析]　共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子也越稳定，而三种单质的键长由小到大的顺序为：Y－YZ2>X2。‎ ‎[答案]　D ‎8．根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构型不相似的是(　　)‎ A．NH和CH4 B．H3O＋和NH3‎ 8‎ C．NO和CO D．CO2和H2O ‎[解析]　根据等电子原理，CO2和H2O二者原子数相等，但价电子总数不等，不是等电子体，则它们的空间构型不相似。‎ ‎[答案]　D ‎9．下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)‎ A．氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B．稀有气体一般难发生反应 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．F2比O2更容易与H2反应 ‎[解析]　本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定。稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键。卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱。由于H－F键的键能大于H－O键的键能，所以更容易生成HF。‎ ‎[答案]　B ‎10．根据π键的成键特征判断C===C的键能与C－C的键能的数量关系(　　)‎ A．双键的键能等于单键的键能的2倍 B．双键的键能大于单键的键能的2倍 C．双键的键能小于单键的键能的2倍 D．无法确定 ‎[解析]　由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。‎ ‎[答案]　C ‎11．下列说法中正确的是(　　)‎ A．乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍 B．N－O键的极性比C－O键的极性大 C．氮气分子中含有1个σ键和2个π键 D．NH中4个N－H键的键能不同 ‎[解析]　在共价键的键能中，双键键能不是单键键能的2倍，而是介于单键键能和2倍单键键能之间，A错误；氮和碳元素，氮元素非金属性更强，B错误；NH中4个N－H键的键能相同，D错误；氮气分子中含有三键，则必有1个σ键和2个π键，C正确。‎ ‎[答案]　C ‎12．(双选)P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是(　　)‎ A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3‎ 8‎ B．PCl3分子中的P－Cl键都是σ键 C．PCl5分子中的P－Cl键都是π键 D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷 ‎[解析]　PCl3的电子式为，P－Cl键都是σ键。PCl5分子中有5个P－Cl σ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷。‎ ‎[答案]　BD ‎13．下列反应中，有机物化学键的断裂只涉及π键断裂的是(　　)‎ A．CH4的燃烧 B．C2H4与Cl2的加成反应 C．CH4与Cl2的取代反应 D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化 ‎[解析]　有机物的燃烧和被酸性KMnO4溶液氧化，断裂了所有的化学键，包括单键和双键，CH4与Cl2的取代反应只有单键断裂。‎ ‎[答案]　B ‎14．下列各组化合物中，化学键类型完全相同的是(　　)‎ A．C2H6、H2O2、C2H5OH B．HCl、NaCl、MgCl2‎ C．H2O、CO2、Na2O2‎ D．NaOH、NaClO、Na2O ‎[解析]　A项：三者都有极性共价键和非极性共价键。B项：HCl只含极性共价键，NaCl、MgCl2只含离子键。C项：H2O、CO2只含极性共价键，Na2O2含离子键和非极性共价键。D项：NaOH、NaClO含离子键和极性共价键，Na2O只含离子键。‎ ‎[答案]　A ‎15．下表是一些键能数据/(kJ·mol－1)：‎ 化学键 H－H S＝S C－Cl Cl－Cl H－S C－I 键能 ‎436‎ ‎255‎ ‎330‎ ‎242.7‎ ‎339‎ ‎218‎ 化学键 H－Cl C－F H－F H－O C－O 键能 ‎431.8‎ ‎427‎ ‎568‎ ‎462.8‎ ‎351‎ 由上表中数据能否得出这样的结论：‎ 8‎ ‎(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”)。‎ ‎(3)能否从数据中找出一些规律，请写出一条：____________。‎ ‎(4)试预测C－Br键的键能范围：________S>Si ‎(2)N2O4　第四周期第ⅦB族　3d54s2‎ ‎(3)N2、CO、CN－　1　2‎ ‎17．已知键能、键长部分数据如下表；‎ 共价键 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O 键能 ‎(kJ·mol－1)‎ ‎242.7‎ ‎193.7‎ ‎152.7‎ ‎568‎ ‎431.8‎ ‎366‎ ‎298.7‎ ‎462.8‎ 键长(pm)‎ ‎198‎ ‎228‎ ‎267‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎96‎ 共价键 C—C C===C C≡C C—H N—H N===O O—O O===O 8‎ 键能 ‎(kJ·mol－1)‎ ‎347.7‎ ‎615‎ ‎812‎ ‎413.4‎ ‎390.8‎ ‎607‎ ‎142‎ ‎497.3‎ 键长(pm)‎ ‎154‎ ‎133‎ ‎120‎ ‎109‎ ‎101‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎(1)下列推断正确的是________(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．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________。‎ 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)在HX分子中，键长最短的是________，最长的是________；O—O键的键长________(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；由表格数据知，EH—O>EN—H，又因为rO＜rN，则H2O的沸点比NH3高，还原性与失电子能力有关，还原性：HI>HBr>HCl>HF，D项正确。(2)由碳碳键的数据知A项正确；由O—O键、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，说明乙炔断裂两个丌键难于乙烯断裂一个π键，C项正确。‎ ‎[答案]　(1)A、C、D　(2)A　(3)C　(4)HF　HI　大于 ‎[能力提升]‎ ‎18．美国科学家合成了含有N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，如下图所示(图中箭头代表单键)。以下有关该物质的说法中正确的是(　　)‎ 8‎ A．每个中含有35个质子和36个电子 B．该离子中只含有非极性键 C．该离子中含有2个π键 D．与P互为等电子体 ‎[解析]　该离子可看作是5个N原子共失去1个电子后得到的，故含有35个质子和34个电子，A项错；该离子中的键全部是N原子形成，故全部是非极性键，B项正确；该离子中含有两个N≡N键，故含有4个π键，C项错；P中含有32个价电子，N含有24个价电子，与P不互为等电子体，D项错。‎ ‎[答案]　B ‎19．已知元素的某种性质“X”是元素的一种基本性质。下面给出13种元素的X的数值：‎ 元素 Al B Be C Cl F Li X的数值 ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎1.5‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎1.0‎ 元素 Mg Na O P S Si X的数值 ‎1.2‎ ‎0.9‎ ‎3.5‎ ‎2.1‎ ‎2.5‎ ‎1.8‎ 试结合元素周期表知识完成下列问题。‎ ‎(1)经验规律告诉我们，当形成化学键的两个原子对应元素的X相差数值大于1.7时，形成的一般是离子键，小于1.7时，一般为共价键。试推测AlBr3中化学键的类型为________。 ‎ ‎(2)某有机物分子中含有S－N键，你认为共用电子对应该偏向于________(填元素符号)原子。 ‎ ‎(3)C、H、Cl、O、Na五种元素可互相结合，在由其中两种元素组成的化合物中，共价化合物有(写四种)_____________。在由其中三种元素组成的化合物中，共价化合物有(写四种)___。 ‎ ‎[解析]　(1)根据元素周期律，可知与F、Cl同主族的Br元素的X值应小于3.0，而Al的X值为1.5，故Br与Al的X值之差应小于1.7，所以AlBr3中的化学键为共价键。(2)比较同主族元素的X值的大小，可知同主族元素中元素的X值越大，元素的非金属性越强，元素的X值越小，元素的金属性越强。比较第二周期元素的X值可知，从左到右，X值逐渐增大。(3)由非金属元素形成的化合物(除铵盐外)，一般都为共价化合物。‎ ‎[答案]　(1)共价键 8‎ ‎(2)N ‎(3)HCl、H2O、CH4、CO2(答案合理即可)　HClO、H2CO3、HClO3、HClO4(答案合理即可)‎ 8‎