新教材2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)分層作業(yè)6共價鍵的形成特征及類型魯科版選擇性必修2

第2章分層作業(yè)6共價鍵的形成、特征及類型A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.下列元素的原子間易形成共價鍵的是()A.Na和Cl B.K和FC.H和Cl D.Ca和O2.右圖是氫原子的電子云重疊示意圖。以下說法錯誤的是()A.圖中電子云重疊意味著電子在核間出現(xiàn)的概率增大B.氫原子核外的s軌道重疊形成共價鍵C.氫原子的核外電子呈云霧狀,在兩核間分布得濃一些,將兩核吸引D.氫原子之間形成s-sσ鍵3.下列物質(zhì)中含有非極性鍵的共價化合物是()A.F2 B.C2H2C.Na2O2 D.NH34.下列分子中存在的共價鍵類型完全相同的是()A.CH4與NH3 B.C2H6與C2H4C.H2與C2H2 D.Cl2與N25.下列分子中既不存在s-pσ鍵,也不存在p-pπ鍵的是()A.HCl B.HFC.CO2 D.SCl26.[2024河北邢臺二中高二期末]下列關(guān)于σ鍵和π鍵的說法錯誤的是()A.s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形態(tài)的對稱性相同B.全部的σ鍵的強度都比π鍵的大C.H原子只能形成σ鍵而O原子可以形成σ鍵和π鍵D.在H2O2中只有σ鍵沒有π鍵7.R、X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,且Y、Z位于同主族。由R、X、Y、Z組成的有機化合物M是日用化妝品冷燙精的主要原料,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A.電負性:Y<ZB.XZ2、XW4、XR4都是非極性分子C.簡潔離子結(jié)合質(zhì)子實力:W>ZD.1molM含7molσ鍵8.下列說法正確的是()A.Na2S2、NaClO中所含化學(xué)鍵類型完全相同B.CH4和BCl3分子中全部原子的最外層都達到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.等物質(zhì)的量的CN-和N2含有的共用電子對數(shù)相等D.氯氣與NaOH溶液反應(yīng)的過程中,同時有離子鍵、極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成9.香蕉產(chǎn)于南方,到北方之前是未成熟的,但買到的卻是成熟的香蕉,這是因為噴灑了催熟劑。其中乙烯就是一種常用的催熟劑,下列對乙烯中化學(xué)鍵的分析正確的是()A.在乙烯分子中有一個σ鍵、一個π鍵B.乙烯在發(fā)生加成反應(yīng)時,斷裂的是碳原子間的σ鍵C.乙烯可以在肯定條件下制得氯乙烯,在該過程斷裂的是C—Hσ鍵D.乙烯分子中的σ鍵關(guān)于鏡面對稱10.下列對分子中σ鍵重疊方式的分析不正確的是()選項ABCD分子H2HClCl2ClF分析兩個原子的s軌道重疊氫原子的s軌道和氯原子的p軌道重疊一個氯原子的s軌道和另一個氯原子的p軌道重疊氯原子的p軌道和氟原子的p軌道重疊11.下列關(guān)于σ鍵和π鍵的說法不正確的是()A.σ鍵能單獨形成,π鍵不能單獨形成B.σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C.σ鍵是原子軌道“頭碰頭”式重疊,π鍵是原子軌道“肩并肩”式重疊D.由于π鍵總是比σ鍵重疊程度小,故化學(xué)反應(yīng)一般先斷裂π鍵12.下列分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1∶1的是()A.HCN B.N2C.C6H6 D.C2H213.下列不屬于共價鍵成鍵因素的是()A.共用電子在兩個原子核之間高概率出現(xiàn)B.成鍵原子的原子軌道發(fā)生重疊C.形成化學(xué)鍵,體系能量降低,趨于穩(wěn)定D.兩原子體積大小要適中14.[2024安徽師大附中高二檢測]下列有關(guān)σ鍵的說法錯誤的是()A.2個s原子軌道重疊形成s-sσ鍵B.s原子軌道與p原子軌道可以形成s-pσ鍵,不能形成s-pπ鍵C.2個p軌道不能形成σ鍵,只能形成p-pπ鍵D.HCl分子里含一個s-pσ鍵15.下列關(guān)于共價鍵的說法錯誤的是()A.原子之間通過共用電子對所形成的化學(xué)鍵叫共價鍵B.電負性相同或差值小的非金屬原子之間形成的化學(xué)鍵為共價鍵C.HCl中Cl顯-1價是因為共用電子對只在氯原子四周運動D.一個H2O分子中有兩個O—H共價鍵16.指明下列化學(xué)鍵類型的名稱,并各舉一例含有這種價鍵類型的物質(zhì)?；瘜W(xué)鍵類型舉例①,。

②,。

③,。

④,。

⑤,。

17.回答下列各題:(1)關(guān)于乙醇分子的說法正確的是(填字母)。

A.分子中共含有8個極性鍵B.分子中不含非極性鍵C.分子中只含σ鍵D.分子中含有1個π鍵(2)分析下列化學(xué)式中劃有橫線的元素,選出符合要求的物質(zhì)編號,填寫在橫線上。A.C2H4B.H2SC.HBrD.CH4E.C2H6F.O2G.NH3①全部的價電子都參與形成共價鍵的是;

②只有一個電子參與形成共價鍵的是;

③最外層有未參與成鍵的電子對的是;

④既有σ鍵,又有π鍵的是。

B級關(guān)鍵實力提升練以下選擇題中有1~2個選項符合題意。18.下列物質(zhì)分子中肯定含有π鍵的是()A.HF B.H2O2C.C2H4 D.CH2Cl219.[2024河北石家莊高二檢測]共價鍵從不同的角度可以進行不同的分類。下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法錯誤的是()A.一般狀況下,含有π鍵的分子在反應(yīng)時,π鍵是化學(xué)反應(yīng)的主動參與者B.當(dāng)原子形成分子時(稀有氣體除外),首先形成σ鍵,可能形成π鍵C.有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵,不能形成π鍵D.在分子中,化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵20.下列關(guān)于共價鍵的理解不正確的是()氫分子形成示意圖A.由上圖可知氫分子中兩個氫原子的核間距為0.074nmB.H2O2分子中既有極性鍵又有非極性鍵C.氫分子中共價鍵有方向性D.形成共價鍵后共用電子只在兩個原子核之間出現(xiàn)21.某物質(zhì)可溶于水、乙醇,熔點為209.5℃,其分子的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法不正確的是()A.該分子中不含有極性共價鍵B.1mol該物質(zhì)中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為5∶3C.該分子中原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的為C原子、N原子D.該分子中的共價鍵按原子軌道重疊方式劃分為2種22.下列說法不正確的是()A.共價鍵肯定有原子軌道的重疊B.在CH2═CH—C≡N分子中含6個σ鍵,3個π鍵C.2個原子形成的多重共價鍵中,只能有一個是σ鍵,而π鍵可以是一個或多個D.s電子與s電子間形成的鍵肯定是σ鍵,p電子與p電子間形成的鍵肯定是π鍵23.由短周期前10號元素組成的物質(zhì)T和X,有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。X不穩(wěn)定、易分解。下列有關(guān)說法正確的是()A.為使該轉(zhuǎn)化勝利進行,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NA(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)C.X分子中含有的σ鍵個數(shù)是T分子中含有的σ鍵個數(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24.P元素的價電子排布式為3s23p3,P與Cl形成的化合物有PCl3、PCl5,下列推斷正確的是()A.磷原子最外層有三個未成對電子,故只能結(jié)合三個氯原子形成PCl3B.PCl3分子中的P—Cl鍵含有π鍵C.PCl5分子中的P—Cl鍵都是π鍵D.磷原子最外層有三個未成對電子,但是能形成PCl5,說明傳統(tǒng)的價鍵理論存在缺陷25.下列反應(yīng)能說明σ鍵比π鍵堅固的是()A.CH4+Cl2CH3Cl+HClB.CH2═CH2+Br2══CH2BrCH2BrC.2H2+O22H2OD.H2+Cl22HCl26.甲、乙、丙、丁四種有機化合物的結(jié)構(gòu)如下:甲:CH2═CH—C≡CH乙:丙:COCl2()丁:CH2═CHCN(1)甲分子中有個σ鍵、個π鍵。

(2)乙分子中有個σ鍵、個π鍵,(填“有”或“沒有”)非極性鍵。(3)丙分子中碳原子形成個σ鍵、個π鍵。

(4)丁分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為。

27.現(xiàn)有短周期A、B、C三種元素,原子序數(shù)依次增大,A元素的單質(zhì)是密度最小的氣體,B獲得2個電子可達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C與A同主族。(1)寫出A、B、C元素名稱。A,B,C。

(2)用電子式表示三種元素原子之間可能構(gòu)成的化合物的形成過程,若含共價鍵請指出共價鍵是σ鍵還是π鍵,并標(biāo)明該鍵的個數(shù)。①A與B:、。

②A與C:。

③B與C:、。

④A、B、C:。

C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練28.回答下列問題(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值):(1)1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為。

(2)已知CO和CN-與N2結(jié)構(gòu)相像,N2分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為。HCN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—個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。肼可用作火箭燃料,燃燒時發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: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個電子,該分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為。

(5)1mol乙醛分子中含σ鍵的數(shù)目為,1個CO(NH2)2分子中含有σ鍵的個數(shù)為。

(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共價鍵的極性由強到弱的依次是。答案：1.C解析非金屬元素的原子間簡潔形成共價鍵,活潑的金屬和非金屬元素的原子間簡潔形成離子鍵。則Na和Cl形成的是離子鍵,A錯誤;K和F形成的是離子鍵,B錯誤;H和Cl均是非金屬元素,形成的是共價鍵,C正確;Ca和O形成的是離子鍵,D錯誤。2.C解析電子云重疊說明電子在核間出現(xiàn)的概率增大,A選項正確;兩個氫原子之間形成s-sσ鍵,B、D選項正確;電子云是對核外電子運動狀態(tài)的形象化描述,原子間通過共用電子對(即電子云重疊)形成共價鍵,C選項不正確。3.B解析F2是單質(zhì),不是化合物;C2H2的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H,含有非極性鍵;Na2O2是離子化合物;NH3含三個N—H鍵,沒有非極性鍵。4.A解析A項中全是s-pσ鍵;B項C2H6分子中只存在σ鍵,而C2H4分子中存在σ鍵和π鍵;C項H2分子中的鍵為s-sσ鍵,C2H2分子中還存在π鍵;Cl2分子中只存在σ鍵,而N2分子中存在σ鍵和π鍵。5.D解析A項和B項中的HCl和HF分子中都含有氫原子,氫原子供應(yīng)s電子云與氯原子或氟原子的p電子云形成s-pσ鍵;C項,CO2分子中含有C═O雙鍵,應(yīng)有π鍵存在;D項,SCl2分子中只存在2個p-pσ鍵。6.B解析s-sσ鍵與s-pσ鍵的對稱性相同,均為軸對稱,A正確;在N2中,σ鍵的強度比π鍵的小,B錯誤;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;H2O2分子中只有單鍵,則只有σ鍵沒有π鍵,D正確。7.B解析依題意,Y和Z位于同主族,Y原子能形成1個雙鍵,Z原子形成2個單鍵,說明Y、Z原子最外層有6個電子,Y為氧,Z為硫。X原子能形成2個單鍵、1個雙鍵(或4個單鍵),說明X原子最外層有4個電子,原子序數(shù)小于8,故X為碳。R原子形成1個單鍵,上述五種元素中R的原子序數(shù)最小,R為氫;W為短周期主族元素且原子序數(shù)大于16,故W為氯。非金屬性越強,則其電負性越強,氧、硫的電負性依次減小,A錯誤;CS2是直線形分子,CH4、CCl4都是正四面體形分子,它們都是非極性分子,B正確;結(jié)合質(zhì)子實力越強,形成的酸越弱,酸性:HCl>H2S,結(jié)合質(zhì)子(H+)實力:S2->Cl-,C錯誤;單鍵都是σ鍵,雙鍵中有1個σ鍵,1個M分子含8個σ鍵,D錯誤。8.C解析Na2S2含離子鍵和S—S非極性鍵,NaClO中含離子鍵和Cl—O極性鍵,則化學(xué)鍵不完全相同,A錯誤。CH4分子中C原子的最外層達到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、H原子的最外層達到了2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);BCl3分子中Cl原子的最外層達到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、B原子的最外層為6電子,B錯誤。每個CN-和N2均含有3對共用電子對,C正確。氯氣與NaOH反應(yīng)生成NaClO、NaCl、H2O,產(chǎn)物中不存在非極性鍵,則有離子鍵、極性鍵和非極性鍵的斷裂,離子鍵、極性鍵的形成,但沒有非極性鍵的形成,D錯誤。9.C解析在乙烯分子中存在4個碳氫σ鍵和1個碳碳σ鍵,同時還含有1個碳碳π鍵,A錯誤;碳碳雙鍵中的σ鍵要比π鍵穩(wěn)定,故乙烯在發(fā)生加成反應(yīng)時斷裂的是碳原子間的π鍵,B錯誤;由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一個氫原子被氯原子取代,故斷裂的是C—Hσ鍵,C正確;σ鍵是軸對稱,D錯誤。10.C解析A項,H2分子中兩個原子的1s軌道重疊,正確;B項,HCl分子中氫原子的1s軌道和氯原子的3p軌道重疊,正確;C項,Cl2分子中兩個氯原子的3p軌道重疊,錯誤;D項,ClF分子中氯原子的3p軌道和氟原子的2p軌道重疊,正確。11.D解析單鍵中只有一個σ鍵,能單獨形成,π鍵不能單獨形成,故A正確;σ鍵的電子云呈軸對稱,σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵的電子云呈鏡面對稱,π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn),故B正確;σ鍵電子云以“頭碰頭”方式重疊,π鍵電子云以“肩并肩”方式重疊,故C正確;一般狀況下π鍵不如σ鍵穩(wěn)定,但存在特別狀況,故D錯誤。12.A解析HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N,其中含有2個σ鍵和2個π鍵,σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1∶1,A正確;N2分子的結(jié)構(gòu)式為N≡N,其中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為1∶2,B錯誤;C6H6分子中存在12個σ鍵和1個大π鍵,C錯誤;C2H2分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H,其中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為3∶2,D錯誤。13.D解析形成共價鍵時,原子軌道在兩個原子核間重疊,電子在兩個原子核之間出現(xiàn)的概率增大,使得它們同時受到兩個原子核的吸引,從而導(dǎo)致體系能量降低,穩(wěn)定性增加,但對成鍵原子體積的大小沒有要求。綜上所述,D項符合題意。14.C解析s原子軌道只能形成σ鍵,不能形成π鍵,A正確;s原子軌道與p原子軌道可以形成s-pσ鍵,不能形成s-pπ鍵,B正確;2個p原子軌道若以“頭碰頭”的方式重疊能形成σ鍵,若以“肩并肩”的方式重疊形成π鍵,故C不正確;HCl分子中,氫原子的1s軌道與氯原子的3p軌道以“頭碰頭”方式重疊形成σ鍵,故HCl分子里含一個s-pσ鍵,D項正確。15.C解析在形成HCl分子時,氯原子吸引電子的實力比氫原子強,共用電子對偏向氯原子,導(dǎo)致共用電子對在氯原子旁邊出現(xiàn)的概率較大,從而使氯原子帶部分負電荷,氫原子帶部分正電荷,故HCl中Cl顯-1價。16.答案①s-sσ鍵H2②s-pσ鍵HCl③p-pσ鍵Cl2④pz-pzπ鍵N2⑤py-pyπ鍵N2解析共價鍵具有方向性,以“頭碰頭”形成的共價鍵為σ鍵,“肩并肩”形成的共價鍵為π鍵,由此可知①②③形成的為σ鍵,④⑤形成的為π鍵。17.答案(1)C(2)①ADE②C③BCFG④AF解析(1)乙醇的結(jié)構(gòu)式為,共含有8個共價鍵,其中C—H鍵、C—O鍵、O—H鍵為極性鍵,共7個,C—C鍵為非極性鍵。由于全為單鍵,故無π鍵。(2)C2H4分子中1個C原子與2個H原子形成2個σ鍵,與另1個C原子形成1個σ鍵和1個π鍵,全部電子都參與成鍵;H2S分子中S原子與2個H原子形成2個σ鍵,還有2對未成鍵電子;HBr分子中Br原子與1個H原子形成1個σ鍵,還有3對未成鍵電子;CH4分子中C原子與4個H原子形成4個σ鍵,全部價電子都參與成鍵;C2H6分子中1個C原子分別與3個H原子及另1個C原子形成4個σ鍵,全部價電子都參與成鍵;O2分子中1個O原子與另1個O原子形成1個σ鍵和1個π鍵,還有2對未成鍵的電子;NH3分子中1個N原子與3個H原子形成3個σ鍵,還有1對未成鍵的電子對。18.C解析A項,HF中只含σ鍵;B項,H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,只含σ鍵;C項,C2H4分子中有雙鍵,雙鍵中含π鍵;D項,CH2Cl2中只含σ鍵。19.D解析一般狀況下,π鍵不穩(wěn)定,易斷裂,則含有π鍵的分子在反應(yīng)時,π鍵是化學(xué)反應(yīng)的主動參與者,故A正確;原子形成分子,優(yōu)先頭碰頭重疊,則先形成σ鍵,可能形成π鍵,故B正確;單鍵為σ鍵,而雙鍵、三鍵中有σ鍵和π鍵,則有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵,不能形成π鍵,如HCl,故C正確;共價鍵中肯定含σ鍵,則在分子中,化學(xué)鍵可能只有σ鍵,而沒有π鍵,故D錯誤。20.CD解析由題圖可知,兩個氫原子相互靠近的過程中,在相距0.074nm時體系能量最低,體系最穩(wěn)定,此時形成穩(wěn)定的氫分子,A項正確;H2O2分子中既存在H—O極性鍵,又存在O—O非極性鍵,B項正確;氫分子中兩個氫原子的未成對電子均為1s電子,s軌道在空間呈球形對稱,故s軌道之間的重疊不具有方向性,C項錯誤;形成共價鍵后共用電子在兩個原子核之間出現(xiàn)的概率增大,并不是只在兩個原子核之間出現(xiàn),D項錯誤。21.AB解析不同原子間的共價鍵為極性共價鍵,該分子中含有極性共價鍵,故A錯誤;每個單鍵是1個σ鍵,每個雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵,每個三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵,則該物質(zhì)分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為9∶3=3∶1,故B錯誤;該物質(zhì)中C和N都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),H原子沒有達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故C正確;按原子軌道重疊方式可將共價鍵分為2種,“頭碰頭”重疊形成σ鍵,“肩并肩”重疊形成π鍵,故D正確。22.D解析原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊形成的共價鍵為σ鍵;以“肩并肩”方式相互重疊形成的共價鍵為π鍵,A正確;分子中全部的單鍵都是σ鍵,雙鍵中有一個σ鍵、一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵、兩個π鍵,故CH2═CH—C≡N分子中含6個σ鍵,3個π鍵,B、C正確;p電子與p電子間形成的鍵可能是σ鍵,也可能是π鍵,D錯誤。23.A解析由題中轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,T為HCHO。由X不穩(wěn)定、易分解可知X為H2CO3,則Y為氧化劑,可以選擇氧化性較強的酸性KMnO4溶液,A項正確;等物質(zhì)的量并不肯定是1mol,B項錯誤;1個X分子中含有的σ鍵個數(shù)為5,1個T分子中含有的σ鍵個數(shù)為3,C項錯誤;T、X分子中均只含有極性鍵,無非極性鍵,D項錯誤。24.D解析PCl3的電子式為,P—Cl鍵都是σ鍵。一個PCl5分子中有5個P—Clσ鍵,這違反了傳統(tǒng)價鍵理論飽和性原則,說明傳統(tǒng)價鍵理論不能說明PCl5的結(jié)構(gòu),即傳統(tǒng)價鍵理論存在缺陷。25.B解析碳碳雙鍵由一個σ鍵和一個π鍵組成,CH2═CH2發(fā)生加成反應(yīng)時π鍵斷裂,說明σ鍵比π鍵堅固。26.答案(1)73(2)82有(3)31(4)2∶1解析(1)甲分子中5個單鍵全是σ鍵,雙鍵中1個是σ鍵,另1個是π鍵,三鍵中1個是σ鍵,另2個是π鍵。故該有機化合物分子中σ鍵總數(shù)為7,π鍵總數(shù)為3。(2)乙分子中有3個C—Hσ鍵,2個C—Cσ鍵,2個C—Oσ鍵,1個O—Hσ鍵;