2024-2025學年高中化學課時分層作業(yè)5共價鍵含解析新人教版選修3

PAGE6-課時分層作業(yè)(五)(建議用時：40分鐘)[基礎達標練]1．下列元素之間難以形成共價鍵的是()A．Na和Cl B．C和HC．N和N D．S和OA[活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素之間形成離子鍵，難以形成共價鍵。]2．在氯化氫分子中，形成共價鍵的原子軌道是()A．氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道B．氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道C．氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道D．氯原子的3p軌道和氫原子的3p軌道C[H原子和Cl原子的核外電子排布式分別為1s1和1s22s22p63s23p5，由此可以看出，H原子的1s軌道和Cl原子的3p軌道上各有一個未成對電子，故兩者在形成氯化氫分子時，形成共價鍵的原子軌道是氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道。]3．當H原子和F原子沿z軸結合成HF分子時，F(xiàn)原子和H原子中對稱性不一樣的軌道是()A．1s B．2sC．2px D．2pzC[H與F沿z軸成鍵而結合成分子，說明成鍵軌道沿z軸重疊，故氫原子的1s軌道與氟原子的2pz軌道的對稱性一樣，與px不一樣，而s軌道是球形的，肯定是對稱的。]4．下列說法中，不正確的是()A．σ鍵比π鍵的重疊程度大，形成的共價鍵強度大B．兩個原子之間形成共價鍵時，最多有一個σ鍵C．氣體單質中，肯定有σ鍵，可能有π鍵D．一個N2分子中有一個σ鍵、2個π鍵C[稀有氣體為單原子分子，不存在化學鍵。]5．對σ鍵的相識不正確的是()A．s-sσ鍵與s-pσ鍵的對稱性相同B．σ鍵不屬于共價鍵，是另一種化學鍵C．若分子中含有共價鍵，則至少含有一個σ鍵D．含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物的化學性質不同B[化學中σ鍵是共價鍵的一種，其特征是：以形成化學鍵的兩個原子核的連線為軸作旋轉操作，共價鍵電子云的圖形不變，故B項錯誤。]6．下列有關σ鍵和π鍵的說法錯誤的是()A．在某些分子中，化學鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵B．當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．σ鍵的特征是軸對稱，π鍵的特征是鏡面對稱D．含有π鍵的分子在反應時，π鍵是化學反應的主動參加者A[共價鍵中肯定含σ鍵，A錯誤；原子形成分子時，優(yōu)先“頭碰頭”重疊，則先形成σ鍵，可能形成π鍵，B正確；σ鍵是“頭碰頭”重疊形成，可沿鍵軸自由旋轉，為軸對稱；而π鍵是由兩個p電子“肩并肩”重疊形成，重疊程度小，為鏡面對稱，C正確；π鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有π鍵的分子在反應時，π鍵是化學反應的主動參加者，D正確。]7．反映共價鍵強弱的物理量是()A．鍵能 B．鍵能、鍵長C．鍵能、鍵長、鍵角 D．鍵長、鍵角B[鍵能可看作是斷開共價鍵所需的能量，鍵能越大，則斷開鍵時所需的能量就越多，含該鍵的分子就越穩(wěn)定；鍵長越長鍵能反而越小，故反映鍵的強弱的物理量是鍵能和鍵長。]8．下列說法中能說明BF3分子中的4個原子位于同一平面的是()A．隨意兩個B—F鍵間的夾角相等B．3個B—F鍵鍵能相等C．3個B—F鍵鍵長相等D．隨意兩個B—F鍵間的夾角為120°D[鍵參數(shù)中，鍵能和鍵長是用于推斷共價鍵穩(wěn)定性的依據(jù)，而鍵角是推斷分子立體構型的依據(jù)。3個B—F鍵間的夾角均為120°時，正好構成一個以B原子為中心的平面結構，因此4個原子共平面。]9．依據(jù)等電子原理，下列分子或離子與NOeq\o\al(－,3)有相像結構的是()①SO3②BF3③CH4④NO2A．①② B．②③C．③④ D．②④A[NOeq\o\al(－,3)是4原子，24(5＋6×3＋1＝24)個價電子(最外層電子數(shù))的粒子，與其原子數(shù)相同的只有①和②。SO3的價電子數(shù)為6×4＝24；BF3的價電子數(shù)為3＋7×3＝24，故SO3、BF3與NOeq\o\al(－,3)是等電子體，結構相像。]10．(1)如圖，寫出下列價鍵的名稱，并各舉一例說明含有這種價鍵類型的物質。①②③④⑤化學鍵類型舉例(2)某有機物的結構式如圖：則分子中有________個σ鍵，________個π鍵。[解析](1)①②③中的原子軌道是“頭碰頭”重疊，屬σ鍵，④⑤中的原子軌道是“肩并肩”重疊，屬π鍵；(2)共價雙鍵有一個σ鍵、一個π鍵，共價三鍵有一個σ鍵、兩個π鍵，故中有7個σ鍵、3個π鍵。[答案](1)①②③④⑤化學鍵類型s—sσ鍵s—pσ鍵p—pσ鍵pz—pzπ鍵py—pyπ鍵舉例H2HClCl2N2N2(2)7311．分析下列化學式中畫有橫線的元素，選出符合要求的物質填空。A．NH3B．H2OC．HCl D．CH4E．C2H6F．N(1)全部的價電子都參加形成共價鍵的是________；(2)只有一個價電子參加形成共價鍵的是________；(3)最外層有未參加成鍵的電子對的是________；(4)既有σ鍵又有π鍵的是________。[解析]NH3中N與3個H形成3個σ鍵，還有一對未成鍵電子；H2O中O與2個H形成2個σ鍵，還有兩對未成鍵電子；HCl中Cl與1個H形成1個σ鍵，還有三對未成鍵電子；CH4中C與4個H形成4個σ鍵，全部價電子都參加成鍵；C2H6中C分別與3個H及另1個C形成4個σ鍵，全部電子都參加成鍵；N2中N與另1個N形成1個σ鍵，2個π鍵，還有一對未成鍵電子。[答案](1)DE(2)C(3)ABCF(4)F12．a(chǎn)、b、c、d為四種由短周期元素構成的中性粒子，它們都有14個電子，且都是共價鍵形成的物質?；卮鹣铝袉栴}：(1)a是由原子干脆構成，其單質可用作半導體材料，則a原子核外電子排布式為_________________________。(2)b是雙原子化合物，常溫下為無色無味氣體。b的化學式為________。人一旦吸入b氣體后，就易引起中毒，是因為_______而中毒。(3)c是雙原子單質，寫出其電子式_________________________。c分子中所含共價鍵的類型為________(填“極性鍵”或“非極性鍵”)。c單質常溫下性質穩(wěn)定，不易起反應，緣由是_________________________。(4)d是四原子化合物，其結構式為________________________________；d分子內所含共價鍵有________個σ鍵，________個π鍵；σ鍵與π鍵的強度大小關系為σ________π(填“＞”“＜”或“＝”)，緣由是___________。[解析]由題意知，a是由原子干脆構成，含14個電子，是Si，Si可作半導體材料；b是兩個原子的化合物，依據(jù)其物理性質：無色無味氣體，推斷b為CO，CO一旦進入肺里，會與血液中的血紅蛋白結合而使血紅蛋白丟失輸送氧氣的實力，使人中毒；c是雙原子單質，每個原子有7個電子，故c為N2，N2分子的結構式為N≡N，為非極性鍵，N2分子中的共價三鍵鍵能很大，所以N2分子很穩(wěn)定；d是四核化合物，即4個原子共有14個電子，只能是烴，故d為C2H2，C2H2的結構式為H—C≡C—H，有兩個H—Cσ鍵，一個C—Cσ鍵，兩個π鍵。[答案](1)1s22s22p63s23p2(2)COCO一旦被吸入肺里后，會與血液中的血紅蛋白結合，使血紅蛋白丟失輸送氧氣的實力(3)∶N??N∶非極性鍵N2分子中的共價三鍵鍵能很大，共價鍵很堅固(4)H—C≡C—H32＞形成σ鍵的原子軌道的重疊程度比π鍵的重疊程度大，形成的共價鍵強[實力提升練]13．化合物X是一種新型鍋爐水除氧劑，其結構式為，下列說法中正確的是()A．X分子中只有極性鍵沒有非極性鍵B．X分子中的共用電子對數(shù)為11C．1molX分子中所含的σ鍵數(shù)目為10NAD．X是共價化合物D[N—N鍵是非極性鍵，A項不正確；X分子中存在12個共用電子對、11個σ鍵，B、C項均不正確；X分子中只有共價鍵，故X是共價化合物，D項正確。]14．下列反應中，有機物分子中化學鍵的斷裂只涉及π鍵斷裂的是()A．CH4的燃燒B．C2H4與Cl2的加成反應C．CH4與Cl2的取代反應D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化B[有機物的燃燒和被酸性KMnO4溶液氧化，斷裂了全部的化學鍵，包括單鍵和雙鍵，CH4與Cl2的取代反應只有單鍵斷裂。]15．N2的結構可以表示為，CO的結構可以表示為，其中橢圓框表示π鍵，下列說法中不正確的是()A．N2分子與CO分子中都含有三鍵B．CO分子與N2分子中的π鍵并不完全相同C．N2與CO互為等電子體D．N2與CO的化學性質相同D[從題圖可以看出，N2分子與CO分子中均含有一個σ鍵和兩個π鍵，所以二者都含有三鍵，A項正確；N2分子中的π鍵是由每個氮原子各供應兩個p電子以“肩并肩”方式形成的，而CO分子中的一個π鍵是由氧原子單方面供應電子對形成的，B項正確；N2與CO的原子總數(shù)和價電子總數(shù)均相同，互為等電子體，二者很多性質相像，但并不完全相同，C項正確，D項錯誤。]16．已知H—H鍵能為436kJ·mol－1，N—H鍵能為391kJ·mol－1，依據(jù)化學方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，則N≡N鍵能約為()A．431kJ·mol－1 B．946kJ·mol－1C．649kJ·mol－1 D．896kJ·mol－1B[化學反應的本質是反應物分子舊鍵斷裂(汲取能量)和生成物分子新鍵形成(放出能量)，反應熱等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和。設N≡N的鍵能為E(N≡N)，則有1mol×E(N≡N)＋3mol×436kJ·mol－1－2mol×3×391kJ·mol－1＝－92.4kJ，解得E(N≡N)≈946kJ·mol－1。]17．氮可以形成多種離子，如NOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(－,2)、Neq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)、N2Heq\o\al(＋,5)、N2Heq\o\al(2＋,6)等，已知N2Heq\o\al(＋,5)與N2Heq\o\al(2＋,6)是由中性分子結合質子形成的，類似于NHeq\o\al(＋,4)，因此有類似于NHeq\o\al(＋,4)的性質。(1)寫出N2Heq\o\al(2＋,6)與堿溶液反應的離子方程式：_______________。(2)NHeq\o\al(－,2)的電子式為________。(3)Neq\o\al(－,3)有________個電子。(4)寫出與Neq\o\al(－,3)是等電子體的物質的化學式________(兩種)。(5)據(jù)報道，美國科學家卡爾·克里斯特于1998年11月合成了一種名為“N5”的物質，由于其具有極強的爆炸性，又稱為“鹽粒炸彈”。迄今為止，人們對它的結構尚不清晰，只知道“N5”事實上是帶正電荷的分子碎片，其結構是對稱的，5個N排成V形。假如5個N結合后都達到8電子結構，且含有2個N≡N，則“N[解析](1)由題給信息可知，N2Heq\o\al(2＋,6)是由N2H4與兩個H＋結合而形成的，所以它與OH－反應時的物質的量之比為1∶2。(2)NHeq\o\al(－,2)中氮原子最外層5個電子中的2個電子與2個氫原子形成共價鍵，氮再得到1個電子達到相對穩(wěn)定結構，其電子式為[H∶eq\o(N,\s\up6(),\s\do18())∶H]－。(3)Neq\o\al(－,3)是由3個氮原子結合后再得到1個電子而形成的，所以應當有22個電子。(4)與Neq\o\al(－,3)是等電子體的物質應當也是由3個原子組成，且價電子總數(shù)為16的粒子，有N2O、CO2等。(5)由“N5”中含有2個N≡N，可得在中間還有一