2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)第1節(jié)共價(jià)鍵模型課時(shí)分層作業(yè)含解析魯科版選擇性必修2

PAGE7-共價(jià)鍵模型(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過(guò)關(guān)練]1．原子間形成分子時(shí)，確定各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系的是()A．共價(jià)鍵的方向性B．共價(jià)鍵的飽和性C．形成共價(jià)鍵原子的大小D．共價(jià)鍵的穩(wěn)定性B[共價(jià)鍵的飽和性確定了各原子相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系。]2．下列說(shuō)法中不正確的是()A．雙鍵、三鍵都有π鍵B．成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價(jià)鍵越堅(jiān)固C．因每個(gè)原子未成對(duì)電子數(shù)是肯定的，故配對(duì)原子個(gè)數(shù)也肯定D．全部σ鍵在空間都有自己的方向性D[s-sσ鍵無(wú)論s軌道從哪個(gè)方向重疊都相同，因此這種共價(jià)鍵沒(méi)有方向性。]3．比較下列共價(jià)鍵的形成過(guò)程，其中形成的是π鍵的是()A[選項(xiàng)A是2個(gè)p軌道“肩并肩”重疊形成的π鍵；選項(xiàng)B是s軌道與p軌道重疊形成的σ鍵；選項(xiàng)C是2個(gè)p軌道重疊形成的σ鍵；選項(xiàng)D是兩個(gè)s軌道重疊形成的σ鍵。]4．(素養(yǎng)題)σ鍵可由s軌道與s軌道、s軌道與p軌道以及p軌道與p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成。則下列分子中的σ鍵是由s軌道與p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成的是()A．H2 B．HClC．Cl2 D．F2B[H2分子中的σ鍵為s-sσ鍵，HCl分子中的σ鍵為s-pσ鍵，Cl2、F2分子中的σ鍵均為p-pσ鍵。]5．下列說(shuō)法中正確的是()A．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵能越大，分子越堅(jiān)固B．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，分子越堅(jiān)固C．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越大，分子越堅(jiān)固D．同一分子中，σ鍵與π鍵的原子軌道重疊程度一樣多，只是重疊的方向不同A[化學(xué)鍵鍵能越大，斷鍵時(shí)消耗的能量越多，分子越堅(jiān)固，A正確；化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，越簡(jiǎn)單斷裂，分子越不堅(jiān)固，B錯(cuò)誤；化學(xué)鍵鍵能確定分子的穩(wěn)定性，C錯(cuò)誤；π鍵是“肩并肩”重疊，σ鍵是“頭碰頭”重疊，形成σ鍵的原子軌道重疊程度大于π鍵，D錯(cuò)誤。]6．從鍵長(zhǎng)的角度來(lái)推斷下列共價(jià)鍵中最穩(wěn)定的是()A．H—F B．N—HC．C—H D．S—HA[原子半徑越小，與氫化合形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。F、N、C、S4種非氫元素中，F(xiàn)原子的半徑最小，H—F鍵的鍵長(zhǎng)最短，故H—F鍵最穩(wěn)定，A項(xiàng)正確。]7．下列分子中，只有σ鍵沒(méi)有π鍵的是()A．CH4 B．N2C．CH2=CH2 D．CH≡CHA[兩原子間形成共價(jià)鍵，先形成σ鍵，然后再形成π鍵，即共價(jià)單鍵全部為σ鍵，共價(jià)雙鍵、共價(jià)三鍵中肯定含有一個(gè)σ鍵，其余為π鍵。]8．(雙選)下列說(shuō)法中正確的是()A．鍵能越大，表示化學(xué)鍵越堅(jiān)固，難以斷裂B．兩原子核越近，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，化學(xué)鍵越堅(jiān)固，性質(zhì)越穩(wěn)定C．破壞化學(xué)鍵時(shí)，消耗能量，而形成新的化學(xué)鍵時(shí)，則釋放能量D．鍵能、鍵長(zhǎng)只能定性地分析化學(xué)鍵的特性AC[鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，化學(xué)鍵越堅(jiān)固。]9．下列分子中，同時(shí)含有極性鍵和非極性鍵的是()A．H2S B．N2C．CS2 D．H2O2D[H2S和CS2僅含極性鍵，N2中僅含非極性鍵。]10．下列事實(shí)不能用鍵能的大小來(lái)說(shuō)明的是()A．N元素的電負(fù)性較大，但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B．稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)C．HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性漸漸減弱D．F2比O2更簡(jiǎn)單與H2反應(yīng)B[由于N2分子中存在N≡N鍵，鍵能很大，破壞共價(jià)鍵須要很大的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，分子內(nèi)部沒(méi)有化學(xué)鍵；鹵族元素從F到I原子半徑漸漸增大，其氫化物中的鍵長(zhǎng)漸漸變長(zhǎng)，鍵能漸漸變小，所以穩(wěn)定性漸漸減弱；由于H—F鍵的鍵能大于H—O鍵的鍵能，所以更簡(jiǎn)單生成HF。]11．下列分子式對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)式中，從成鍵狀況看不合理的是()B[可依據(jù)每種元素形成的化學(xué)鍵數(shù)目進(jìn)行推斷，氮原子能形成3個(gè)共價(jià)鍵，碳原子和硅原子均能形成4個(gè)共價(jià)鍵，硫原子和氧原子均能形成2個(gè)共價(jià)鍵，氫原子能形成1個(gè)共價(jià)鍵。B項(xiàng)中C、Si原子均應(yīng)形成4個(gè)共價(jià)鍵，成鍵狀況不合理。]12．意大利羅馬高校的FulvioCacace等人獲得了極具理論探討意義的氣態(tài)N4分子，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。已知斷裂1molN—N鍵汲取167kJ熱量，生成1molN≡N鍵放出942kJ熱量，依據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，推斷下列說(shuō)法正確的是()A．N4屬于一種新型的化合物B．N4分子中存在非極性鍵C．N4分子中N—N鍵鍵角為109.5°D．1molN4轉(zhuǎn)變成N2將汲取882kJ熱量B[N4是由氮元素形成的一種單質(zhì)，不是新型的化合物，A錯(cuò)；氮元素是活潑的非金屬元素，氮元素與氮元素之間形成的是非極性鍵，B正確；N4分子是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角是60°，C錯(cuò)；已知斷裂1molN—N鍵汲取167kJ熱量，生成1molN≡N鍵放出942kJ熱量，則1molN4轉(zhuǎn)變成N2時(shí)的反應(yīng)熱ΔH＝6×167kJ·mol－1－2×942kJ·mol－1＝－882kJ·mol－1，即該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此1molN4轉(zhuǎn)變成N2將放出882kJ熱量，D錯(cuò)。]13．碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下表所示，簡(jiǎn)要分析和說(shuō)明下列有關(guān)事實(shí)：化學(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ·mol－1)356413336226318452(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類(lèi)和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，緣由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成。(2)C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵。[答案](1)依據(jù)圖表中鍵能數(shù)據(jù)分析，C—C鍵、C—H鍵鍵能大，難斷裂；Si—Si鍵、Si—H鍵鍵能較小，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成(2)SiH4穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，是因?yàn)镃—H鍵鍵能大于C—O鍵的，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。Si—H鍵鍵能遠(yuǎn)小于Si—O鍵的，不穩(wěn)定，傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵14．回答下列問(wèn)題：(1)1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為_(kāi)_______________________________。(2)已知CO和CN－與N2結(jié)構(gòu)相像，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______。HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_(kāi)_______。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的—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)生反應(yīng)：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1038.7kJ·mol－1若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16個(gè)電子，該分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______。(5)1mol乙醛分子中含σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______個(gè)，1個(gè)CO(NH2)2分子中含有σ鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共價(jià)鍵的極性由強(qiáng)到弱的依次是_____________________________________________________。[解析](1)CO2分子內(nèi)含有碳氧雙鍵，雙鍵中一個(gè)是σ鍵，另一個(gè)是π鍵，則1molCO2中含有的σ鍵個(gè)數(shù)為2NA。(2)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，推知CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵；CN－的結(jié)構(gòu)式為[C≡N]－，HCN的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N，HCN中σ鍵與π鍵均為2個(gè)。(3)反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂，即有1molN2H4參與反應(yīng)，生成1.5molN2，則形成的π鍵有3mol。(4)設(shè)分子式為CmHn，則6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，結(jié)構(gòu)式為。單鍵為σ鍵，雙鍵有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，所以一個(gè)C2H4分子中共含有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。(5)乙醛與CO(NH2)2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為、，故1mol乙醛中含有σ鍵6NA個(gè)，1個(gè)CO(NH2)2分子中含有7個(gè)σ鍵。(6)兩個(gè)成鍵原子的電負(fù)性差別越大，它們形成共價(jià)鍵的極性就越大(或從非金屬性強(qiáng)弱上來(lái)推斷)。由于電負(fù)性：F＞O＞N＞C，因此四種元素與H形成的共價(jià)鍵的極性：F—H＞O—H＞N—H＞C—H。[答案](1)2NA(或1.204×1024)(2)1∶21∶1(3)3(4)5∶1(5)6NA(或3.612×1024)7(6)HF＞H2O＞NH3＞CH4[素養(yǎng)培優(yōu)練]15．氰氣的化學(xué)式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，性質(zhì)與鹵素相像，下列敘述正確的是()A．分子中既有極性鍵，又有非極性鍵B．分子中N≡C鍵的鍵長(zhǎng)大于C—C鍵的鍵長(zhǎng)C．分子中含有2個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵D．不與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)A[分子中N≡C鍵是極性鍵，C—C鍵是非極性鍵；成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，N原子半徑小于C原子半徑，故N≡C鍵比C—C鍵的鍵長(zhǎng)短；(CN)2分子中含有3個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵；由于與鹵素性質(zhì)相像，故可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。]16．化合物A是一種新型鍋爐水除氧劑，其結(jié)構(gòu)式為，下列說(shuō)法正確的是(其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)()A．A分子中只含極性鍵，不含非極性鍵B．A分子中的共用電子對(duì)數(shù)為11C．1molA分子中所含σ鍵的數(shù)目為10NAD．A是共價(jià)化合物D[N—N鍵是非極性鍵，A項(xiàng)不正確；A分子中含有10個(gè)共價(jià)單鍵，含有一個(gè)碳氧雙鍵，故A分子中的共用電子對(duì)數(shù)為12，所含σ鍵的數(shù)目為11，B、C項(xiàng)不正確；A分子中只有共價(jià)鍵，故A是共價(jià)化合物，D項(xiàng)正確。]17．由短周期前10號(hào)元素組成的物質(zhì)T和X有如圖所示的轉(zhuǎn)化。X不穩(wěn)定，易分解。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．為使該轉(zhuǎn)化勝利進(jìn)行，Y可以是酸性KMnO4溶液B．等物質(zhì)的量的T、X分子中含有π鍵的數(shù)目均為NAC．X分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)是T分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)的2倍D．T分子中只含有極性鍵，X分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵A[由球棍模型可知，T為HCHO，X不穩(wěn)定，易分解，則X為H2CO3，Y為氧化劑，可以選擇氧化性較強(qiáng)的酸性KMnO4溶液，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中要留意等物質(zhì)的量并不肯定是1mol；X分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)為5，T分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)為3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；T、X分子均只含有極性鍵，無(wú)非極性鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]18．六氟化硫分子呈正八面體結(jié)構(gòu)(如圖所示)，在高電壓下仍有良好的絕緣性，性質(zhì)穩(wěn)定，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會(huì)引起強(qiáng)溫室效應(yīng)，下列有關(guān)六氟化硫的推想正確的是()A．六氟化硫中各原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．六氟化硫易燃燒生成二氧化硫C．六氟化硫分子中含極性鍵、非極性鍵D．S—F鍵是σ鍵，且鍵長(zhǎng)、鍵能都相等D[依據(jù)題圖知，每個(gè)F原子和1個(gè)S原子形成1對(duì)共用電子對(duì)，每個(gè)S原子和6個(gè)F原子形成6對(duì)共用電子對(duì)，所以F原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但S原子最外層達(dá)到12電子，A錯(cuò)誤；六氟化硫中F為－1價(jià)，S為＋6價(jià)，S元素不能再失去電子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃燒生成二氧化硫，B錯(cuò)誤；同種原子間形成非極性鍵，不同種原子間形成極性鍵，六氟化硫分子中的S—F鍵均為極性鍵，不含非極性鍵，C錯(cuò)誤；六氟化硫分子中的S—F鍵都是σ鍵，為正八面體結(jié)構(gòu)，所以鍵長(zhǎng)、鍵能都相等，D正確。]19．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見(jiàn)元素，其原子序數(shù)依次增大。X元素的一種核素的質(zhì)量數(shù)為12，中子數(shù)為6；Y元素是動(dòng)植物生長(zhǎng)不行缺少的、構(gòu)成蛋白質(zhì)的重要組成元素；Z的基態(tài)原子核外9個(gè)原子軌道上填充了電子且有2個(gè)未成對(duì)電子，與X不同族；W是一種常見(jiàn)元素，可以形成3種氧化物，其中一種氧化物是具有磁性的黑色晶體。(1)Y2分子中存在的σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______。(2)X—H鍵和Y—H鍵屬于極性共價(jià)鍵，其中極性較強(qiáng)的是________(X、Y用元素符號(hào)表示)鍵。X的第一電離能比Y的________(填“大”或“小”)。(3)寫(xiě)出X的單質(zhì)與Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。(4)W的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______________________________。(