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)第2課時(shí)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)練習(xí)含解析魯科版選修2

PAGEPAGE8第2課時(shí)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)課后篇素養(yǎng)形成夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)1.(2024海南師范學(xué)院附屬中學(xué)高二檢測(cè))下列說(shuō)法中正確的是()A.鍵能越小,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)鍵的特性答案C解析鍵能越大,鍵長(zhǎng)越短,化學(xué)鍵越堅(jiān)固。2.(2024北京豐臺(tái)其次中學(xué)高二檢測(cè))下列化學(xué)鍵中,鍵的極性最強(qiáng)的是()A.C—F B.C—OC.C—N D.C—C答案A解析電負(fù)性:F>O>N>C,成鍵兩原子電負(fù)性差值越大,形成共價(jià)鍵的極性越強(qiáng),則鍵的極性最強(qiáng)的是C—F。3.(2024天津育才中學(xué)高二檢測(cè))下列有關(guān)化學(xué)鍵學(xué)問(wèn)的比較確定錯(cuò)誤的是()A.鍵能:C—N<CN<C≡NB.鍵長(zhǎng):I—I>Br—Br>Cl—ClC.分子中的鍵角:H2O>CO2D.相同元素原子間形成的共價(jià)鍵是非極性共價(jià)鍵答案C解析C、N兩種原子間形成的化學(xué)鍵,三鍵鍵能最大,單鍵鍵能最小,A正確;原子半徑:I>Br>Cl,則鍵長(zhǎng):I—I>Br—Br>Cl—Cl,B正確;H2O分子中鍵角是104.5°,CO2分子中鍵角是180°,C錯(cuò)誤;相同元素原子之間形成的共價(jià)鍵是非極性共價(jià)鍵,D正確。4.(2024南京師范高校附屬中學(xué)高二檢測(cè))能說(shuō)明BF3分子中四個(gè)原子在同一平面的理由是()A.隨意兩個(gè)鍵的夾角均為120°B.B—F鍵是非極性共價(jià)鍵C.三個(gè)B—F鍵的鍵能相同D.三個(gè)B—F鍵的鍵長(zhǎng)相等答案A解析本題考查共價(jià)鍵鍵參數(shù)的運(yùn)用。當(dāng)鍵角為120°時(shí),BF3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,分子中四個(gè)原子在同一平面。5.(2024遼寧本溪高級(jí)中學(xué)高二檢測(cè))氰氣的化學(xué)式為(CN)2,結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N,其性質(zhì)與鹵素單質(zhì)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.(CN)2不能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)答案A解析分子中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,氮原子半徑小于碳原子半徑,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(CN)2與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相像,故可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)。6.(2024山東青島其次中學(xué)高二檢測(cè))依據(jù)下表中所列的鍵能數(shù)據(jù),推斷下列分子中最不穩(wěn)定的是()化學(xué)鍵H—HH—ClH—BrBr—Br鍵能/(kJ·mol-1)436.0431363193A.HCl B.HBr C.H2 D.Br2答案D解析鍵能越小,共價(jià)鍵越不堅(jiān)固,相應(yīng)的分子越不穩(wěn)定。7.下列分子中鍵角最大的是()A.CH4 B.NH3 C.H2O D.CO2答案D解析CH4分子為正四面體結(jié)構(gòu),鍵角為109°28',NH3分子為三角錐形,鍵角為107.3°,H2O分子為角形,鍵角為104.5°,CO2為直線(xiàn)形分子,鍵角為180°。8.能夠用鍵能的大小作為主要依據(jù)來(lái)說(shuō)明的是()A.常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài)B.硝酸是揮發(fā)性酸,而硫酸、磷酸是難揮發(fā)性酸C.稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.空氣中氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定答案D解析物質(zhì)的狀態(tài)與分子內(nèi)共價(jià)鍵的鍵能無(wú)關(guān);物質(zhì)的揮發(fā)性與分子內(nèi)鍵能的大小無(wú)關(guān);稀有氣體是單原子分子,無(wú)化學(xué)鍵,難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的緣由是它們的最外層電子已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu);氮?dú)獗妊鯕夥€(wěn)定是由于N2分子中共價(jià)鍵的鍵能(945kJ·mol-1)比O2分子中共價(jià)鍵的鍵能(498kJ·mol-1)大,在化學(xué)反應(yīng)中更難斷裂。提升實(shí)力跨越等級(jí)1.(2024安徽合肥一六八中學(xué)高二檢測(cè))三氯化磷分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形而不是平面正三角形,下列關(guān)于三氯化磷分子空間結(jié)構(gòu)理由的敘述,正確的是()A.PCl3分子中三個(gè)共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)、鍵角都相等B.PCl3分子中三個(gè)共價(jià)鍵鍵能、鍵角均相等C.PCl3分子中的P—Cl鍵屬于極性共價(jià)鍵D.PCl3分子中P—Cl鍵三個(gè)鍵角都是100.1°,鍵長(zhǎng)相等答案D解析PCl3分子是由P—Cl極性鍵構(gòu)成的極性分子,其空間結(jié)構(gòu)類(lèi)似于NH3。2.(雙選)(2024山東日照第一中學(xué)高二檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是()A.已知N—N鍵的鍵能為160kJ·mol-1,故N≡N鍵的鍵能為160kJ·mol-1×3B.H—H鍵的鍵能為436.0kJ·mol-1,F—F鍵的鍵能為159kJ·mol-1,故H2比F2穩(wěn)定C.某元素原子最外層有1個(gè)電子,它跟鹵素相結(jié)合時(shí),所形成的化學(xué)鍵為離子鍵D.N—H鍵的鍵能為391kJ·mol-1,其含義為形成1molN—H鍵所釋放的能量為391kJ答案BD解析由于N≡N鍵中含有一個(gè)σ鍵、兩個(gè)π鍵,σ鍵與π鍵的鍵能不同,故A項(xiàng)錯(cuò)。分子中共價(jià)鍵的鍵能越大,分子越穩(wěn)定,故B項(xiàng)正確。原子最外層有1個(gè)電子的元素可能為氫元素或堿金屬元素,故與鹵素相結(jié)合可形成共價(jià)鍵或離子鍵,故C項(xiàng)錯(cuò)。D項(xiàng)正確。3.(2024江蘇徐州第一中學(xué)高二檢測(cè))已知H—H鍵鍵能為436kJ·mol-1,H—N鍵鍵能為391kJ·mol-1,依據(jù)化學(xué)方程式N2+3H22NH3,1molN2與足量H2反應(yīng)放出的熱量為92.4kJ·mol-1,則N≡N鍵的鍵能是()A.431kJ·mol-1B.945.6kJ·mol-1C.649kJ·mol-1D.896kJ·mol-1答案B解析本題與熱化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān),N≡N鍵、H—H鍵的斷裂須要汲取能量,而N—H鍵的形成須要放出能量,依據(jù)焓變的計(jì)算可得如下關(guān)系式:Q+436kJ·mol-1×3-391kJ·mol-1×6=-92.4kJ·mol-1,解得Q=945.6kJ·mol-1。4.從試驗(yàn)測(cè)得不同物質(zhì)中氧氧之間形成化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能的數(shù)據(jù):鍵參數(shù)O—O鍵O2鍵長(zhǎng)/10-12m149128121112鍵能/(kJ·mol-1)xyz=498w=628其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測(cè)定,但可依據(jù)規(guī)律性推導(dǎo)鍵能的大小依次為w>z>y>x;該規(guī)律性是()A.成鍵的電子數(shù)越多,鍵能越大B.鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大C.成鍵所用的電子數(shù)越少,鍵能越小D.成鍵時(shí)電子對(duì)越偏移,鍵能越大答案B解析探討表中數(shù)據(jù)發(fā)覺(jué),O2與的鍵能大者鍵長(zhǎng)短。按此規(guī)律,中O—O鍵長(zhǎng)比中的長(zhǎng),所以鍵能要小。按鍵長(zhǎng)(O—O鍵)由短到長(zhǎng)的依次為<O2<,鍵能為w>z>y>x。5.(雙選)下列有關(guān)化學(xué)鍵學(xué)問(wèn)的比較確定錯(cuò)誤的是()A.鍵能:C—C<CC<C≡CB.鍵長(zhǎng):H—I>H—Br>H—ClC.分子中的鍵角:NH3>CO2D.相同元素原子間形成的共價(jià)鍵鍵能:π鍵>σ鍵答案CD解析碳原子間形成的化學(xué)鍵,三鍵鍵能最大,單鍵鍵能最小,A正確;原子半徑:I>Br>Cl,則鍵長(zhǎng):H—I>H—Br>H—Cl,B正確;NH3分子中鍵角是107.3°,CO2分子中鍵角是180°,C錯(cuò)誤;一般狀況下,相同元素原子之間形成的σ鍵的鍵能比π鍵的鍵能大,D錯(cuò)誤。6.完成下列各題:(1)CO和N2分子中依據(jù)電子云重疊的方式不同,都包含的共價(jià)鍵類(lèi)型有,CO、N2的結(jié)構(gòu)可表示為C≡O(shè)、N≡N,相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表:(單位kJ·mol-1)

物質(zhì)化學(xué)鍵單鍵雙鍵三鍵CO3587991071.9N2160418945結(jié)合數(shù)據(jù)說(shuō)明CO比N2活潑的緣由。

(2)乙苯催化脫氫制苯乙烯的反應(yīng)如下:+H2(g)已知:化學(xué)鍵C—HC—CCCH—H鍵能/(kJ·mol-1)413347614436計(jì)算上述反應(yīng)的ΔH=kJ·mol-1。

答案(1)σ鍵和π鍵CO中斷裂第一個(gè)π鍵消耗的能量比N2中斷裂第一個(gè)π鍵消耗的能量小,CO中的一個(gè)π鍵較簡(jiǎn)單斷裂,因此CO較活潑(2)123解析(1)CO與N2是等電子體,結(jié)構(gòu)相像,所以N2與CO的分子中都包含的共價(jià)鍵有σ鍵和π鍵。CO中斷裂第一個(gè)π鍵消耗的能量為1071.9kJ-799kJ=272.9kJ;而N2中斷裂第一個(gè)π鍵消耗的能量為945kJ-418kJ=527kJ,可見(jiàn)CO的一個(gè)π鍵簡(jiǎn)單斷裂,因此CO比N2活潑。(2)由制備需斷開(kāi)2molC—H鍵,生成1molH—H鍵,同時(shí)在C—C鍵的基礎(chǔ)上生成CC鍵,因此生成1mol汲取的能量為2×413kJ=826kJ,放出的熱量為436kJ+(614-347)kJ=703kJ,ΔH=826kJ·mol-1-703kJ·mol-1=123kJ·mol-1。7.某些化學(xué)鍵的鍵能如下表:鍵H—HBr—BrI—ICl—ClH—ClH—IH—BrH—F436193151243431297363565依據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題:(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是(填字母,下同)。

A.H2 B.Cl2C.Br2 D.I2(2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是。

A.HF B.HClC.HBr D.HI(3)X2+H22HX(X代表F、Cl、Br、I,下同)的反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(4)1molCl2在確定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng),放出的熱量是kJ。相同條件下,X2分別與H2反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出的熱量最多的是。

(5)已知反應(yīng)2HI(g)I2(g)+H2(g)ΔH=7kJ·mol-1,1molH2(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)須要汲取436kJ的能量,計(jì)算1molHI(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)須要汲取的能量為kJ。

答案(1)A(2)A(3)放熱(4)183F2(5)297解析能量越低越穩(wěn)定,破壞其中的化學(xué)鍵須要的能量就越多,物質(zhì)所含化學(xué)鍵的鍵能越大。(1)能量最低的是H2。(2)最穩(wěn)定的是HF。(3)依據(jù)反應(yīng)熱的計(jì)算方法并結(jié)合題給數(shù)據(jù)可得反應(yīng)X2+H22HX是放熱反應(yīng)。(4)依據(jù)放出的熱量=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能進(jìn)行分析推斷。(5)設(shè)1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂汲取的能量為x,則2x-436kJ-151kJ=7kJ,x=297kJ。貼近生活拓展創(chuàng)新氮是地球上極為豐富的元素。(1)Li3N晶體中氮以N3-形式存在,基態(tài)N3-的電子排布式為。

(2)NH3為三角錐形分子,N—H鍵鍵能的含義是(填字母)。

A.由N和H形成1molNH3所放出的能量B.把1molNH3中的共價(jià)鍵全部拆開(kāi)所汲取的能量C.拆開(kāi)約6.02×1023個(gè)N—H鍵所汲取的能量D.形成1個(gè)N—H鍵所放出的能量(3)N≡N鍵的鍵能為945kJ·mol-1,N—N鍵的鍵能為160kJ·mol-1,計(jì)算說(shuō)明N2中的(填“σ”或“π”,下同)鍵比鍵穩(wěn)定。

(4)計(jì)算反應(yīng)3Cl2+2NH3N2+6HCl(EN—H=391kJ·mol-1,EH—Cl=431kJ·mol-1,ECl—Cl=243kJ·mol-1,EN≡N=945kJ·mol-1)的反應(yīng)熱ΔH=kJ·mol-1。

(5)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物,例如ClF3、BrF3等,已知反應(yīng)Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)ΔH=-313kJ·mol-1,F—F鍵的鍵能為159kJ·mol-1,Cl—Cl鍵的鍵能為243kJ·mol-1,則ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為kJ·mol-1。

答案(1)1s22s22p6(2)C(3)πσ(4)-456(5)172解析(1)Li3N晶體中氮以N3-形式存在,則N3-的最外層應(yīng)達(dá)到8電子,其電子排布式為1s22s22p6。(2)N—H鍵的鍵能是指形成1molN—H鍵放出的能量或拆開(kāi)1molN—H鍵所汲取的能量,不是指形成1個(gè)N—H鍵釋放的能量。1molNH3分子中含有3molN—H鍵,拆開(kāi)1molNH3或形成1molNH3中的化學(xué)鍵汲取或放出的能量應(yīng)是N—H鍵鍵能的3倍。(3)N≡N鍵中有兩個(gè)π鍵和一個(gè)σ鍵,而N—N鍵為σ鍵,鍵能為160