限时练共价键A级1.下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是() A.H2B.HCl C.Cl2D.N22.对σ键的认识不正确的是()A.σ键不属于共价键,是另一种化学键B.ss σ键与sp σ键的对称性相同C.分子中含有共价键,则至少含有一个σ键D.含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同3.下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是()%①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A.①②③B.③④⑤⑥C.①③⑥D.③⑤⑥4.下列说法中正确的是()A.双原子分子中化学键键能越大,分子越稳定B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定D.在双键中,σ键的键能要小于π键5.根据等电子原理,下列分子或离子与NO-3有相似结构的是()①SO3②BF3③CH4④NO2~A.①②B.②③C.③④D.②④6.根据下表中所列的键能数据,判断下列分子中最不稳定的是()化学键H—H H—Cl H—Br Br—Br键能/(kJ·mol-1),366C.H2D.Br27.下列各组物质化学性质不相似的是()A.HF和H2O B.NH3和PH3C.CO和N2D.H3O+和NH38.下列说法正确的是()A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性;B.H3O+离子的存在,说明共价键不应有饱和性C.所有共价键都有方向性D.两个原子之间形成共价键时,可形成多个σ键9.(1)如图,写出下列价键的名称,并各举一例说明含有这种价键类型的物质。
①②③}④⑤化学键类型举例-(2)某有机物的结构式:`则分子中有________个σ键,________个π键。
10.某些共价键的键能数据如下表(单位:kJ·mol-1):共价键H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—I键能`436243193432298共价键I—I N≡N H—O H—N:键能151946463393(1)把1 mol Cl2(2)由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是________,最不稳定的是________;形成的化合物分子中最稳定的是________。
(3)试通过键能数据估算下列反应的反应热:—H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=______________。
B级1.下列说法正确的是()A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的B.σ键是镜像对称,而π键是轴对称C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含有σ键和π键D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中除σ键外还含有π键2.下列说法正确的是()A.键角越大,该分子越稳定B.共价键的键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定&C.CH4、CCl4中键长相等,键角不同3.下列有关化学键类型的判断正确的是()A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键B.所有物质中都存在化学键C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)D.乙烷分子中只存在σ键,即6个C—H键和1个C—C键都为σ键,不存在π键4.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似,下列叙述正确的是()A.分子中既有极性键,又有非极性键B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长C.分子中含有2个σ键和4个π键)D.不和氢氧化钠溶液发生反应5.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°D.H—O键键能为463 kJ·mol-1,即18 g水分子生成H2和O2时,放出的能量为2×463 kJ6.下列有关σ键和π键的说法错误的是()A.含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键)D.在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键7.B3N3H6与C6H6是等电子体,则下列说法不正确的是()A.B3N3H6能发生加成反应和取代反应B.B3N3H6具有碱性C.B3N3H6各原子在同一平面上D.B3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色8.下面是从实验中测得的不同物质中氧氧键的键长和键能的数据:其中x、yA.成键所用的电子数越多,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.成键时共用电子越偏移,键能越大9.已知几种常见化学键的键能如下表:①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小(填“>”“<”或“=”):x________226 kJ·mol-1。
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。
已知1 mol单质硅含有2 mol Si—Si键,1 mol SiO2含4 mol Si—O 键,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________。
10.氮可以形成多种离子,如NO-3、NH-2、N-3、NH+4、N2H+5、N2H2+6等,已知N2H+5与N2H2+6是由中性分子结合质子形成的,类似于NH+4,因此有类似于NH+4的性质。
(1)写出N2H2+6与碱溶液反应的离子方程式:____________________________________________________________________________________________________。
(2)NH-2的电子式为________。
(3)N-3有________个电子。
(4)写出与N-3是等电子体的物质的化学式________(两种)。
·(5)据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,由于其具有极强的爆炸性,又称为“盐粒炸弹”。
迄今为止,人们对它的结构尚不清楚,只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N排成V形。
如果5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N,则“N5”分子碎片所带电荷是________________________________________________________________________。
答案A 级1B 2A 3D 4A 5A 6D 7A 8解析:(1)①②③中的原子轨道是“头碰头”重叠,属于σ键,④⑤中的原子轨道是“肩并肩”重叠,属于π键;(2)共价双键有一个σ键、一个π键,共价三键有一个σ键、两个π 9答案:(1){① ② ③④ ⑤ 化学键 类型 ss σ键 sp σ键 …pp σ键p z -p z π键 p y -p y π键 举例H 2HClCl 2N 2N 2(2)7 310解析:(1)键能是指气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量,新键形成释放能量,则旧键断裂吸收能量,根据能量守恒定律,断开1 mol Cl —Cl 键吸收的能量等于形成1 mol Cl —Cl 键释放的能量。
(2)键能越大,化学键越稳定,越不容易断裂,化学性质越稳定,因此最稳定的单质为N 2,最不稳定的单质是I 2,最稳定的化合物是H 2O ,最不稳定的化合物是HI 。
(3)ΔH =反应物键能之和-生成物键能之和=(436+243-2×432)kJ·mol -1=-185 kJ·mol -1。
答案:(1)吸收 243 (2)N 2 I 2 H 2O (3)-185 kJ·mol -1B 级1.解析:选C 原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键;σ键是轴对称,而π键是镜像对称;分子中所有的单键都是σ键,双键和三键中均含σ键和π键。
3 D 4.解析:选A 分子中N≡C 键是极性键,C —C 键是非极性键;成键原子半径越小,键长越短,N 原子半径小于C 原子半径,故N≡C 键比C —C 键的键长短;(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键;由于与卤素性质相似,故(CN)2可以和氢氧化钠溶液反应。
5.解析:选A 在分子中键能越大,键长应越短,分子越稳定,A 正确;B 中有些金属元素也可形成共价键;C 中水分子的两个O —H 键的键角小于180°,其分子结构式虽为H —O —H ,但不能表示分子结构的真正立体构型;D 中给出的H —O 键的键能是破坏1 mol H —O 键所吸收的能量,在H 2O 分子中有两个H —O 键,应吸收能量2×463 kJ ,而当H 、O 分别形成H 2和O 2,成键时需放出能量,所以反应放出的总能量应是它们的代数和,故D 错误。
6解析:选D 由于π键的强度一般小于σ键的强度,所以反应时π键比σ键易断裂,A 项正确;分子的形成是为了使其能量降低,首先形成σ键,再根据成键原子的核外电子排布判断是否有π键形成,B 项正确;H 原子形成分子时,只能形成σ键,不能形成π键,C 项正确;原子跟其他原子首先形成σ键,故分子中不可能只有π键而没有σ键。
7.解析:选B 苯分子所有原子都在同一平面上,能发生加成反应和取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不具有碱性,而B 3N 3H 6具有相似的性质,故B 错误。
8.解析:选B 观察表中数据发现,O 2与O +2的键能较大者,键长短,O 2-2中O —O 的键长比O -2中的长,所以键能小。
按键长由短到长的顺序为O +2<O 2<O -2<O 2-2,则键能大小顺序应为w >z >y >x 。
9. 解析:①Si—Si 键的键长比Si —C 键的键长长,键能小。
②从图上读出,H —H 键的键能为436 kJ·mol -1,每千克H 2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g÷2 g·mol -1×(467 kJ·mol -1×2-436 kJ·mol -1×1-498 kJ·mol -1×12)=124 500 kJ ;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol-1×4-498 kJ·mol-1×1-226 kJ·mol-1×2=522 kJ。
答案:(3)①>②124 500 kJ522 kJ10答案:(1)N2H2+6+2OH-===N2H4+2H2O(2) (3)22(4)N2O、CO2(其他合理答案也可)(5)一个单位的正电荷。