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高中化学 课时跟踪训练7 键参数键能键长和键角 电3高二3化学试题

来源:微智科技网
煌敦市安放阳光实验学校课时跟踪训练(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

[解析] 键能越大,分子越稳,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 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°

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,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,故根据公式“ΔH=反物的总键能-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.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 D.空气中氮气的化学性质比氧气稳

[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,难以发生化学反的原因是它们已形成稳结构;氮气比氧气稳是由于N2分子中形成的共价键键能比O2分子价键键能大,在化学反中更难以断裂。

[答案] D

6.(双选)下列物质属于电子体的一组是( ) A.CH+

4和NH4 B.B3H6N3和C6H6 C.F-

和Mg

D.H2O和CH4

[解析] 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,分子也越稳,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+

4和CH4 B.H+

3O和NH3 C.NO-

3和CO2-

3

D.CO2和H2O

[解析] 根据电子原理,CO2和H2O二者原子数相,但价电子总数不,不是电子体,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 B.稀有气体一般难发生反

C.HF、HCl、HBr、HI的稳性逐渐减弱 D.F2比O2更容易与H2反

[解析] 本题主要考查键参数的用。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。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

[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+

4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+

4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3s2

3p3

,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 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 C.CH4与Cl2的取代反

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:

(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:________径小于硫原子的原子半径,且硫元素的非金属性较氯元素的非金属性弱,但硫硫键的键能大于氯氯键的键能,因此不能说半径越小的原子形成的共价键越牢固,也不能说非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。根据表中数据分析可以得出如下规律:同主族元素与相同原子结合形成共价键时,原子半径越小,共价键越强;根据此规律可知C-Br键的键能介于C-Cl键的键能和C-I键的键能之间,即218 kJ·mol~330 kJ·mol。

[答案] (1)不能 (2)不能 (3)能,同主族元素与相同原子结合形成共价键时,原子半径越小,共价键越强 (4)218 kJ·mol 330 kJ·mol

-1

-1

-1

-1

17.已知键能、键长数据如下表;

共价键 键能 (kJ·mol) 键长(pm) 共价键 键能 (kJ·mol) 键长(pm) 154 133 120 109 101 — — — -1-1Cl—Cl 242.7 198 C—C 347.7 Br—Br 193.7 228 C===C 615 I—I 152.7 267 C≡C 812 H—F 568 — C—H 413.4 H—Cl 431.8 — N—H 390.8 H—Br 366 — N===O 607 H—I 298.7 — O—O 142 H—O 462.8 96 O===O 497.3

16.电子体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。

(1)SiO3、SO3、NO3三种粒子________(填“是”或“不是”)电子体,其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能的大小关系为________。

(2)C2O4和________是电子体,C2O4离子具有较强的还原性,它能使酸性KMnO4溶液褪色,Mn原子在元素周期表中的位置是________,外围电子排布式为________。

(3)两原子14个电子的电子体的共同特点是物质中都具有共价三键,请举出相的3个例子:________(分子或离子)。每个分子或离子中含________个σ键,________个π键。

[解析] (1)三种粒子均为四原子24价电子微粒,属于电子体。(2)搜索C2O4的电子体,首先想到将C替换为N,然后凑足价电子总数,此微粒可以是N2O4。(3)两原子14个电子的微粒首先想到N2,然后以N2为基础,尝试替换为C原子和O原子,使价电子总数相即可。

[答案] (1)是 N>S>Si

(2)N2O4 第四周期第ⅦB族 3d4s (3)N2、CO、CN 1 2

5

2

2-

2-

2-

2-

(1)下列推断正确的是________(填字母,下同)。 A.稳性: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,稳性:三键>双键>单键 B.同种元素形成双键键能一小于单键的2倍 C.键长越短,键能一越大

D.氢化物的键能越大,其稳性一越强

(3)在相同条件下,将乙烯、乙炔以同速率通入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“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,稳性逐渐减弱,A项正确:从键能看,氯气、溴单质、碘单质的稳性逐渐减弱,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

=4.3 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.家合成了含有N+5

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( )

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;该离子中的键是N原子形成,故是非极性键,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+

5

含有24个价电子,与P不互为电子体,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,当形学键的两个原子对元素的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值小于3.0,而Al的X值为1.5,故Br与Al的X值之差小于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 (2)N

(3)HCl、H2O、CH4、CO2(答案合理即可) HClO、H2CO3、HClO3、HClO4(答案合理即可)

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