21共價(jià)鍵-2023-2024學(xué)年高二化學(xué)課后培優(yōu)分級(jí)練（人教版2019選擇性必修2）

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價(jià)鍵培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．下列關(guān)于共價(jià)鍵的說法正確的是A．只有非金屬原子之間才能形成共價(jià)鍵B．只要空間允許，一個(gè)原子能與另一個(gè)原子形成多個(gè)共價(jià)鍵C．形成共價(jià)鍵時(shí)，參加成鍵的原子軌道可以沿著電子各個(gè)方向重疊D．共價(jià)鍵的本質(zhì)是自旋方向相反、能量相近的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì)【答案】D【詳解】A．不是只有非金屬原子之間才能形成共價(jià)鍵，例如氯化鋁中存在金屬元素與非金屬元素之間的共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤；B．共價(jià)鍵的形成具有方向性，不是空間允許一個(gè)原子就能與另一個(gè)原子形成多個(gè)共價(jià)鍵，B錯(cuò)誤；C．共價(jià)鍵的形成具有方向性，形成共價(jià)鍵時(shí)，參加成鍵的原子軌道沿特定的方向重疊，C錯(cuò)誤；D．共價(jià)鍵的本質(zhì)是自旋方向相反、能量相近的未成對(duì)電子形成共用電子對(duì)，通過公用電子對(duì)形成化學(xué)鍵，D正確；故選D。2．下列關(guān)于共價(jià)鍵的說法正確的是A．H2O和H2O2分子內(nèi)的共價(jià)鍵均是sp鍵B．N2分子內(nèi)的共價(jià)鍵電子云形狀均是鏡面對(duì)稱C．H2、Cl2、HCl分子內(nèi)的鍵均無方向性D．共價(jià)化合物一定含鍵，可能含鍵【答案】D【詳解】A．H2O2分子內(nèi)的共價(jià)鍵還有ppσ鍵，故A錯(cuò)誤；B．N2分子內(nèi)的共價(jià)鍵包括σ鍵和π鍵，所以其電子云形狀既有鏡面對(duì)稱也有軸對(duì)稱，故B錯(cuò)誤；C．Cl2、HCl分子內(nèi)的σ鍵均有方向性，故C錯(cuò)誤；D．共價(jià)化合物一定含鍵，可能含鍵，比如氫氣只有含鍵，而氧氣、氮?dú)夂墟I，也含有鍵，故D正確。綜上所述，答案為D。3．下列說法正確的是A．氯化氫的分子式是HCl而不是H2Cl，是由共價(jià)鍵的方向性決定的B．H3O+的存在說明共價(jià)鍵不具有飽和性C．電子云在兩個(gè)原子核間重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大D．分子中共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越大，則分子越穩(wěn)定【答案】C【詳解】A．氯化氫的分子式是HCl而不是H2Cl，與共價(jià)鍵的飽和性有關(guān)，A錯(cuò)誤；B．H3O+的存在是1個(gè)水分子結(jié)合1個(gè)氫離子形成配位鍵，說明共價(jià)鍵具有飽和性，B錯(cuò)誤；C．電子云在兩個(gè)原子核間重疊后，電子出現(xiàn)概率增大，體系能量降低，形成穩(wěn)定物質(zhì)C正確；D．分子中共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小，分子越不穩(wěn)定，D錯(cuò)誤。故選C。4．下列物質(zhì)中，既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的是A．NaCl B．NaOH C． D．HCl【答案】B【詳解】A．NaCl是離子化合物，只含有離子鍵，故A不選；B．NaOH是離子化合物，含有離子鍵，另外OH中OH鍵屬于極性共價(jià)鍵，故B選；C．是離子化合物，只含有離子鍵，故C不選；D．HCl是共價(jià)化合物，不含離子鍵，故D不選；故選B。5．下列各組物質(zhì)中既存在σ鍵又存在π鍵的是A． B．乙烯 C． D．【答案】B6．下列關(guān)于共價(jià)鍵的說法正確的是A．鍵能是衡量化學(xué)鍵強(qiáng)度的物理量B．鍵長(zhǎng)是指形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的間距C．兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊程度越大，鍵能越大D．單鍵一般比雙鍵的鍵能更大【答案】C【詳解】A．鍵能和鍵長(zhǎng)是衡量化學(xué)鍵強(qiáng)度的物理量，A錯(cuò)誤；B．鍵長(zhǎng)是指形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距，B錯(cuò)誤；C．兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊程度越大，鍵越穩(wěn)定，鍵能越大，C正確；D．單鍵一般比雙鍵的鍵能要小，D錯(cuò)誤；故選C。7．下列說法正確的是A．是一種穩(wěn)定的化合物，這是由于分子之間形成氫鍵所致B．稀有氣體原子最外層電子已達(dá)到飽和，不能與其它元素形成化合物C．是由離子構(gòu)成的，其溶于水形成溶液的過程中既有離子鍵、共價(jià)鍵的斷裂又有離子鍵、共價(jià)鍵的形成D．是既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵的離子化合物，所有原子的最外層都符合同周期的稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)【答案】D【詳解】A．是一種穩(wěn)定的化合物，是由于氫氧鍵的鍵能比較大，與氫鍵無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．稀有氣體原子最外層電子已達(dá)到飽和，不易與其它元素形成化合物，但在一定條件下也能與其它元素化合，B錯(cuò)誤；C．是由離子構(gòu)成的，其溶于水形成氫氧化鈉溶液，過程中既有鈉離子與氧離子離子鍵、水中氫氧共價(jià)鍵的斷裂又有鈉離子與氫氧根離子之間離子鍵的形成，C錯(cuò)誤；D．是由銨根離子和負(fù)氫陰離子構(gòu)成的離子化合物，所有原子的最外層都符合同周期的稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)，D正確；故選D。8．下列說法正確的是①共價(jià)鍵的特征是具有飽和性和方向性

②共價(jià)化合物中一定含共價(jià)鍵，一定不含離子鍵③H2O的非直線結(jié)構(gòu)是由共價(jià)鍵的飽和性決定的

④分子中不一定存在共價(jià)鍵⑤烯烴比烷烴的化學(xué)性質(zhì)活潑是由于烷烴中的σ鍵比烯烴中的σ鍵穩(wěn)定A．①②④ B．①⑤ C．②③④ D．①③⑤【答案】A【詳解】①原子的未成對(duì)電子數(shù)目決定了該原子形成的共價(jià)鍵具有飽和性，形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的程度越大越好，為了達(dá)到原子軌道的最大重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向就存在著必然的聯(lián)系，則共價(jià)鍵的方向性是由成鍵原子的軌道的方向性決定的，則共價(jià)鍵的特征是具有飽和性和方向性，①正確；②含有離子鍵的化合物為離子化合物，故共價(jià)化合物中一定含共價(jià)鍵，一定不含離子鍵，②正確；③H2O的非直線結(jié)構(gòu)是由共價(jià)鍵的方向性決定的，而不是由共價(jià)鍵的飽和性決定的，③錯(cuò)誤；④分子中不一定存在共價(jià)鍵，如稀有氣體分子為單原子分子，分子中不存在任何化學(xué)鍵，④正確；⑤烯烴比烷烴的化學(xué)性質(zhì)活潑是由于烯烴中含有的π鍵易斷裂，σ鍵較穩(wěn)定，則烯烴比烷烴的化學(xué)性質(zhì)活潑，而不是由于烷烴中的σ鍵比烯烴中的σ鍵穩(wěn)定，⑤錯(cuò)誤；綜上所述，①②④正確，故答案為A。9．下列說法中，錯(cuò)誤的是A．σ鍵是原子的軌道“頭碰頭”式重疊，π鍵是原子軌道“肩碰肩”式重疊B．鍵能是衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性的參數(shù)之一，鍵能越大，則化學(xué)鍵就越牢固C．鍵角是兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角，說明共價(jià)鍵有方向性D．在所有分子中都存在化學(xué)鍵【答案】D【詳解】A．σ鍵電子云重疊程度較大，是原子軌道“頭碰頭”式重疊，π鍵電子云重疊程度較小，是原子軌道“肩并肩”式重疊，故A正確；B．鍵能可以用來衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性，鍵能越大斷開化學(xué)鍵所需的能量越多，化學(xué)鍵越牢固，故B正確；C．鍵角是兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角，說明共價(jià)鍵有方向性，故C正確；D．稀有氣體分子中不存任何化學(xué)鍵，故D錯(cuò)誤；故選D。10．下列各組化合物中化學(xué)鍵類型完全相同的是A．和 B．和C．和 D．和【答案】D【詳解】A．NaCl中含有離子鍵，HCl中含有極性共價(jià)鍵，故A不符合題意；B．NaOH中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵，Na2O中只含離子鍵，故B不符合題意；C．H2中只含非極性鍵，H2S只含極性鍵，故C不符合題意；D．NH3和H2O都是只含極性鍵，故D符合題意；故選D。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練11．下列說法不正確的是A．一般而言，化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越小，斷開時(shí)需要的能量越少B．共價(jià)鍵具有飽和性C．兩個(gè)p軌道可以形成π鍵，也可以形成σ鍵D．鍵長(zhǎng)和鍵角數(shù)值可通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)獲得【答案】A【詳解】A．一般而言，化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)越短，化學(xué)鍵愈強(qiáng)，鍵愈牢固，斷開時(shí)需要的能量越多，A錯(cuò)誤；B．共價(jià)鍵的特征是具有飽和性和方向性，B正確；C．兩個(gè)p軌道可以形成π鍵，也可以形成σ鍵，如O原子就可以形成σ鍵和π鍵，C正確；D．通過晶體的X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定分子結(jié)構(gòu)中的鍵長(zhǎng)和鍵角的數(shù)值，D正確；故選A。12．下列化學(xué)鍵是通過電子云“肩并肩”重疊形成的是A． B． C． D．【答案】C【詳解】A．HCl分子中H原子的s電子與Cl原子的p電子是原子軌道“頭碰頭”重疊形成的，A不符合題意；B．Cl2中2個(gè)Cl原子的p軌道的電子是原子軌道“頭碰頭”重疊形成的，B不符合題意；C．圖示是兩個(gè)原子的p軌道電子通過電子云“肩并肩”重疊形成的，C符合題意；D．H2中2個(gè)H原子的s軌道的電子是原子軌道“頭碰頭”重疊形成的，D不符合題意；故合理選項(xiàng)是C。13．下列說法中不正確的是A．鍵比鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵通常更牢固B．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)鍵C．氣體單質(zhì)中，一定有鍵，可能有鍵D．分子中有一個(gè)鍵，2個(gè)鍵【答案】C【詳解】A．σ鍵比π鍵的電子云重疊程度大，形成的共價(jià)鍵更牢固，A正確；B．兩個(gè)原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一組原子軌道“頭碰頭”，故最多有一個(gè)σ鍵，B正確；C．稀有氣體為單原子分子，單質(zhì)中不存在化學(xué)鍵，C錯(cuò)誤；D．三鍵是由1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵構(gòu)成的，則氮?dú)夥肿又羞€有三鍵，一個(gè)N2分子中含有一個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，D正確；故答案選C。14．下列含有π鍵的化合物是A．N2 B．H2O C．CO2 D．石墨【答案】C【分析】分子內(nèi)原子形成的共價(jià)鍵中，只有1個(gè)為σ鍵，其余為π鍵。【詳解】A．N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，分子中含有2個(gè)π鍵，但它屬于單質(zhì)，A不符合題意；B．H2O的結(jié)構(gòu)式為HOH，分子內(nèi)不含有π鍵，B不符合題意；C．CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，此化合物分子內(nèi)含有π鍵，C符合題意；D．石墨中每個(gè)碳原子與周圍的三個(gè)碳原子間形成共價(jià)單鍵，不含有π鍵，D不符合題意；故選C。15．代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是A．24g石墨中含有個(gè)σ鍵B．1mol金剛石中含有個(gè)σ鍵C．62g白磷()中含有個(gè)非極性鍵D．0.5mol雄黃(，結(jié)構(gòu)為)含有個(gè)鍵【答案】A【詳解】A．24g石墨的物質(zhì)的量為，在石墨晶體中一個(gè)碳原子形成3個(gè)CC鍵，每個(gè)CC鍵由2個(gè)碳原子構(gòu)成，因此24g石墨中含有CC鍵的物質(zhì)的量為2mol×3×=3mol，故1mol石墨中含3NA個(gè)σ鍵，選項(xiàng)A正確；B．在金剛石中每個(gè)C原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，但每個(gè)共價(jià)鍵為兩個(gè)C原子共用，即一個(gè)碳原子含有2個(gè)CC鍵，所以1mol金剛石含2NA個(gè)σ鍵，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在白磷(P4)分子中，每個(gè)P原子與相鄰的3個(gè)P原子形成PP共價(jià)鍵，每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰的2個(gè)P原子形成，則在1個(gè)P4中含有的PP鍵數(shù)目為6個(gè)，所以在62g白磷()，即0.5mol白磷(P4)中含有PP非極性鍵數(shù)目是3NA個(gè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)雄黃分子結(jié)構(gòu)可知，在1個(gè)雄黃分子中含AsS鍵數(shù)目是8個(gè)，在1mol雄黃分子中含AsS鍵數(shù)目是8NA個(gè)，則在0.5mol雄黃分子中含AsS鍵數(shù)目是4NA個(gè)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選A。16．下列說法正確的是A．氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵 B．所有共價(jià)鍵都有方向性C．H只能形成σ鍵，O可以形成σ鍵和π鍵 D．分子中σ鍵一定比π鍵牢固【答案】C【詳解】A．氣體單質(zhì)如N2分子結(jié)構(gòu)式為N≡N，三鍵含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵，則氮?dú)夥肿又泻笑墟I，可能不存在σ鍵，如稀有氣體單質(zhì)中，A錯(cuò)誤；B．共價(jià)鍵的特征是具有方向性和飽和性，但并不是所有共價(jià)鍵都具有方向性，如ssσ鍵，B錯(cuò)誤；C．氫原子的s軌道只能形成頭碰頭的σ鍵，氧原子的p軌道可以形成頭碰頭的σ鍵和肩并肩的π鍵，C正確；D．一般情況下σ鍵都比π鍵強(qiáng)度大(包括σ鍵、π鍵、配位鍵)，σ鍵為“頭碰頭”的方式π鍵為肩并肩的方式，但在N2分于中氮氮叁鍵比氮氮單鍵的3倍還要大，說明N2分子中π鍵比σ鍵鍵能大，更牢固，D錯(cuò)誤；故選C。17．σ鍵和π鍵(1)分類依據(jù)：成鍵原子的原子軌道方式。(2)σ鍵和π鍵的比較：鍵類型σ鍵π鍵原子軌道重疊方式沿核間連線方向以“”方式重疊沿核間連線兩側(cè)以“”方式重疊原子軌道重疊部位兩原子核連線之間核間連線上方和下方原子軌道重疊程度鍵的強(qiáng)度成鍵規(guī)律判斷共價(jià)單鍵一定是鍵，雙鍵中一個(gè)是鍵，一個(gè)是鍵，三鍵中一個(gè)是鍵，另兩個(gè)是鍵(3)幾種分子的成鍵方式①N2中含有個(gè)σ鍵和個(gè)π鍵，結(jié)構(gòu)式為：。②乙烷分子中碳原子與碳原子之間形成個(gè)σ鍵，乙烯分子中碳原子與碳原子之間形成個(gè)σ鍵和個(gè)π鍵，乙炔分子中碳原子與碳原子之間形成個(gè)σ鍵和個(gè)π鍵。③有機(jī)化合物中，碳原子與碳原子之間形成σ鍵比π鍵，在化學(xué)反應(yīng)中，π鍵。④苯分子中，每個(gè)碳原子分別與個(gè)氫原子、個(gè)碳原子形成σ鍵，同時(shí)每個(gè)碳原子各有一個(gè)垂直于分子平面的軌道，形成了一個(gè)以個(gè)碳原子為中心的鍵?！敬鸢浮恐丿B頭碰頭肩并肩大小較大較小σσπσπ12N≡N11112牢固容易斷裂12p6大π【詳解】分類依據(jù)：根據(jù)成鍵原子的原子軌道重疊方式，可以將共價(jià)鍵分為σ鍵和π鍵；σ鍵和π鍵的比較：σ鍵為兩個(gè)原子的成鍵軌道沿著鍵軸的方向以“頭碰頭”的方式重疊，電子云呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，原子軌道重疊程度較大，鍵的強(qiáng)度較大；π鍵為兩個(gè)原子的成鍵軌道沿著鍵軸的方向以“肩并肩”的方式重疊，電子云呈鏡面對(duì)稱結(jié)構(gòu)，原子軌道重疊程度較大小，鍵的強(qiáng)度較?。还矁r(jià)單鍵一定是σ鍵，雙鍵中一個(gè)是σ鍵，一個(gè)是π鍵，三鍵中一個(gè)是σ鍵，另兩個(gè)是π鍵；N2中含有氮氮叁鍵，有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，結(jié)構(gòu)式為：N≡N。②乙烷分子中碳原子與碳原子之間形成1個(gè)σ鍵；乙烯分子中碳原子與碳原子之間為雙鍵，故形成1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵；乙炔分子中碳原子與碳原子之間為叁鍵，故形成1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。③有機(jī)化合物中，碳原子與碳原子之間形成σ鍵比π鍵牢固，在化學(xué)反應(yīng)中，π鍵容易斷裂。④苯分子中，每個(gè)碳原子分別與1個(gè)氫原子、1個(gè)碳原子形成σ鍵，同時(shí)每個(gè)碳原子各有一個(gè)垂直于分子平面的2p軌道，形成了一個(gè)以6個(gè)碳原子為中心的大π鍵。18．有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。(1)只有σ鍵的是(填序號(hào)，下同)；既有σ鍵又有π鍵的是。(2)含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是。(3)含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是。(4)含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是?！敬鸢浮?1)①②③⑥⑦⑧④⑤⑨(2)⑦(3)①③⑤⑥⑧⑨(4)②④⑤⑥⑧⑨【解析】（1）單鍵只有σ鍵，雙鍵或三鍵才含有π鍵，故只有σ鍵的是①②③⑥⑦⑧；既有σ鍵又有π鍵的是④⑤⑨；（2）H原子只有s軌道，題給物質(zhì)中含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的只有H2，答案為⑦；（3）含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵應(yīng)該包含氫原子，故符合要求的有①③⑤⑥⑧⑨；（4）含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵，說明構(gòu)成這種σ鍵的原子中一定沒有H原子，故正確答案為②④⑤⑥⑧⑨。19．回答下列問題：(1)1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為，π鍵數(shù)目為。(2)已知CO和CN與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為。CH2=CHCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。肼可用作火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH=1038.7kJ·mol1.若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂，則形成的π鍵有mol。(4)CH4、NH3、H2O、HF分子中共價(jià)鍵的極性由強(qiáng)到弱的順序是?！敬鸢浮?1)2NA2NA(2)1∶22∶1(3)3(4)HF、H2O、NH3、CH4【詳解】（1）CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O，1個(gè)二氧化碳分子中有2個(gè)碳氧雙鍵，每個(gè)雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為2NA，π鍵數(shù)目為2NA。（2）N2的結(jié)構(gòu)式是NN，每個(gè)三鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，已知CO和CN與N2結(jié)構(gòu)相似，則CO分子內(nèi)存在CO鍵，σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為1∶2；CH2=CHCN分子的結(jié)構(gòu)式是，分子中有6個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為2∶1。（3）N2的結(jié)構(gòu)式是NN，每個(gè)三鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，產(chǎn)物中只有N2含有π鍵；肼(N2H4)分子中含有4個(gè)N—H鍵。燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH=10