自我小测
1．下列说法中正确的是( )
A．分子中键能越大，表示分子拥有的能量越高，共价键越难断裂 B．分子中键长越长，表示成键原子轨道重叠越大，键越牢固 C．化学键形成的过程是一个吸收能量的过程 D．化学键形成的过程是一个放出能量的过程 2．下列分子中，最难分裂成原子的是( ) A．HF B．HCl C．HBr D．HI 3．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热量 C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量 D．形成1个N—H键所放出的热量
4．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是( ) A．键角是描述分子立体结构的重要参数
B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D．键角的大小与键长、键能的大小无关 5．下列说法不正确的是( )
A．键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂
B．成键的两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定 C．破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量 D．键能、键长只能定性地分析化学键的强弱 6．下列几组微粒互为等电子体的是( )
??①N2和CO ②NO和O?2 ③CO2和CS2 ④N2O和N3 ⑤NO2和O3 ⑥BF3和SO3
A．①②③ B．④⑤⑥ C．①③④⑥ D．①②③④⑤⑥ 7．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°
－1
D．H—O键键能为462.8 kJ·mol，即18 g水分解生成H2和O2时，放出能量为(2×462.8)kJ
－－
8．已知H—H键键能为436 kJ·mol1，OO键的键能为497.3 kJ·mol1，Cl—Cl键的键
－－
能为242.7 kJ·mol1，NN键的键能为946 kJ·mol1，则下列叙述正确的是( )
A．N—N键的键能为
1－－
×946 kJ·mol1＝315.3 kJ·mol1 3B．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
9．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
10．从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：
其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为w＞z＞y＞x。该规律是( )
A．成键的电子数越多，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
11．科学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构，例如CH4与NH?4有相同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__________。
CH4 ① 2? CO3③ N2 NH＋4 N2H2＋6 ② 12．O3能吸收大气中紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3的分子结构如图，呈V形，两个O—O键的夹角为116.5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成非极性共价键；中间O原子提供两个电子，旁边两个O原子各提供一个电子，构成一个特殊的化学键(虚线内部)——三个O原子均等地享有这四个电子。请回答：
(1)题中非极性共价键是____________键，特殊的化学键是______键。
(2)臭氧与氧气的关系是_____________________________________________。 (3)下列分子中与O3分子的结构最相似的是________(填序号)。 A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2
(4)分子中某原子有一对或几对没有与其他原子共用的价电子叫孤电子对，那么O3有______对孤电子对。
13．等电子体原理是指两个或两个以上的分子(或离子)，它们的原子数相同，分子(或离子)中价电子数也相同，等电子体具有相似的电子结构、几何构型和性质。
2??(1)SiO3、SO3、NO3三种粒子是等电子体，其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能从大到小的顺序为______________________________________________________。
?2?(2)C2O24和________是等电子体，C2O4具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素同期表中的位置是________，外围电子排布图为________。
(3)二原子14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价三键，请举出相应的3个例子________(分子或离子)。每个分子或离子中含________个σ键，________个π键。
14．等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、立体构型表。 代表 等电子体类型 立体构型 物质 SO3 四原子24价电子等电子体 平面三角形 2? SO3四原子26价电子等电子体 三角锥形 CCl4 五原子32价电子等电子体 四面体形 PCl5 六原子40价电子等电子体 三角双锥形
七原子48价电子等电子体 SF6 八面体形 试回答： (1)下面物质分子或离子的立体构型：
?2?________，CO3________，ClO?BrO34________。
(2)由第一、二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有__________。 (3)SF6的立体构型如图1所示，请再按照图1的表示方法在图2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空间位置。已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。
15．根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。
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)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大 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)几种常见化学键的键能如下表。 Si—O H—O Si—Si Si—C 化学键 OO
键能 368 462.8 497.3 226 X （kJ?mol?1）请回答下列问题。 ①试比较Si—Si键与Si—C键的键能大小(填“＞”“＜”或“＝”)：X________226 －
kJ·mol1。
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________(已知1 mol Si中含2 mol Si—Si键，1 mol SiO2中含4 mol Si—O键)。
参考答案
1．解析：键能大，表示破坏该键需要的能量大，并不是分子拥有的能量；键长越长，表示成键的两原子的核间距越长，分子越不稳定；化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态(低能量)转变的过程，所以是一个放热过程。
答案：D
2．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。
答案：A
3．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
4．解析：键能越大，键长越短，共价键越强，形成的共价化合物越稳定，故C项错误。 答案：C
5．解析：键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，性质越稳定，故A错误；B、C、D均正确。
答案：A
6．解析：等电子体具有两个显著特点：一是原子总数相同，二是价电子总数相同。这是判断等电子体的根本依据。从原子总数上看①～⑥都符合条件，关键是看它们之间的价电子总数。
①N2和CO价电子总数均为10；
②NO和O?2价电子总数均为11； ③④二组中四种微粒价电子总数均为16； ⑤NO?2和O3价电子总数均为18；
⑥BF3和SO3价电子总数均为24。故全部符合题意。 答案：D
7．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2×462.8 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
8．解析：N≡N键由一个σ键和两个π键组成，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。
答案：D
9．解析：白磷的立体结构为对孤电子对。
答案：C
，键角为60°，分子中共有6对共用电子对，有4
2?10．解析：研究表中数据发现，O2与O?2的键能大者键长短。按此规律，O2中O—O?2?键长比O?所以键能小。按键长(O—O)由短而长的顺序为O?键2中的长，2＜O2＜O2＜O2，
能则应w＞z＞y＞x。
答案：B
2?2?11．解析：根据等电子原理，和N2H6是等电子体的是C2H6，和CO3是等电子体的
?是NO3，和N2是等电子体的是CO。
?答案：①C2H6 ②NO3 ③CO
12．解析：同种原子之间形成的共价键是非极性键，特殊共价键是中间O原子提供的两个电子，和旁边两个O原子各提供的一个电子，形成一个三原子四电子大π键。O2与O3是同素异形体。等电子体的分子结构相似，O3与SO2是等电子体。O3的两端的原子各有两对孤电子对，中间的原子有一对孤电子对，共有5对孤电子对。
答案：(1)σ 大π (2)同素异形体 (3)C (4)5
13．解析：(1)由Si、S、N三种元素在周期表中的位置关系和第一电离能规律可判断其大小关系。
?(2)氮原子比碳原子多一个电子，故N2O4与C2O24互为等电子体。 (3)三键中有一个σ键和两个π键。 答案：(1)N＞S＞Si
(2)N2O4 第四周期ⅦB族
－?(3)N2、CO、C22、CN(任选3个) 1 2
14．解析：解决本题的关键是互为等电子体的物质结构相似、物理性质相似。
?2?2?(1)BrO3为四原子26电子体，所以其结构与SO3一样为三角锥形；CO3为四原子24电子体，与SO3的结构相同，同理可知ClO?4为四面体形。
?(2)F2为双原子14电子体，所以一、二周期中与F2互为等电子体的离子有O22。
(3)SF6为七原子48电子体，立体构型为八面体形，如图1；OSF4为六原子40电子体，其立体构型为三角双锥形。
?答案：(1)三角锥形 平面三角形 四面体形 (2)O22 (3)
15．解析：(1)可以直接从题图中有关数据读出，H—H键的键长为74 pm；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正确；④已经达到稳定状态，C正确；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键的长，键能
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小。②由题图可知H—H键的键能为436 kJ·mol1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g÷2 g·mol1×(462.8 kJ·mol1×2－436 kJ·mol1－497.3 kJ·mol1×
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kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol1×4 mol－497.3 kJ·mol1×1 mol－226
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kJ·mol1×2 mol＝522.7 kJ。
答案：(1)74 pm ①⑤②③④ (2)BC
(3)①＞ ②120 475 kJ 522.7 kJ
1)＝120 475 2
2018-2019学年人教版选修3 第二章第一节 共价键第2课时 作业
