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第2章微粒间相互作用与物质性质第1节共价键模型第1课时共价键的形成、特征及类型课后篇素养形成必备知识基础练1.下列元素的原子间易形成共价键的是( )A.Na和ClB.K和FC.H和ClD.Ca和O,活泼的金属和非金属元素的原子间容易形成离子键。
则Na和Cl形成的是离子键,A错误;K和F形成的是离子键,B错误;H和Cl均是非金属元素,形成的是共价键,C正确;Ca和O形成的是离子键,D错误。
2.右图是氢原子的电子云重叠示意图。
以下说法中错误的是( )A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得浓一些,将两核吸引D.氢原子之间形成s-s σ键,A选项正确;两个氢原子之间形成s-sσ键,B、D选项正确;电子云是对核外电子运动状态的形象化描述,原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键,C选项不正确。
3.下列物质中含有非极性键的共价化合物是( )A.F2B.C2H2C.Na2O2D.NH3,不是化合物;C2H2的结构式为H—C≡C—H,含有非极性2是单质键;Na2O2是离子化合物;NH3含三个N—H键,没有非极性键。
4.(福建厦门双十中学高二检测)下列分子中存在的共价键类型完全相同的是( )A.CH4与NH3B.C2H6与C2H4C.H2与Cl2D.Cl2与N2项中全是s-pσ键;B项C2H6分子中只存在σ键,而C2H4分子中存在σ键和π键;C项H2分子中的键为s-sσ键,Cl2分子中的键为p-pσ键;A 项符合题意。
5.下列说法中正确的是( )A.Na2S2、NaClO中所含化学键类型完全相同B.CH4和BCl3分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构C.等物质的量的 CN-和N2含有的共用电子对数相等D.氯气与NaOH溶液反应的过程中,同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成含离子键和S—S非极性键,NaClO中含离子键和Cl—O极性键, 2S2则化学键不完全相同,A错误;CH4分子中C原子的最外层达到了8电子稳定结构、H原子的最外层达到了2电子稳定结构;BCl3分子中Cl原子的最外层达到了8电子稳定结构、B原子的最外层达到了6电子,B错误;每个CN-和N2均含有3对共用电子对,C正确;氯气与NaOH反应生成NaClO、NaCl、H2O,产物中不存在非极性键,则有离子键、极性键和非极性键的断裂,但没有非极性键的形成,D错误。
第1节共价键模型课程标准1．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键。
2．了解共价键具有饱和性和方向性。
3．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。
4．知道共价键可分为极性和非极性共价键。
5．了解共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
学法指导1.通过H2、N2、HCl等的形成过程，认识共价键的形成、本质和分类，了解共价键的特征。
2．结合教材中的图示，探讨利用电负性判断共价键的极性。
3．通过对简单分子结构和性质的分析，明确键长、键角、键能的含义。
必备知识·自主学习——新知全解一遍过知识点一共价键的形成与特征2.共价键的特征微点拨并不是只有非金属元素之间才能存在共价键，金属元素与非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3。
也不是所有物质中的原子间都存在化学键，如稀有气体的原子间没有化学键。
学思用1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)金属元素与非金属元素之间能形成共价键。
( )(2)共价键是一种电性吸引。
( )(3)只有非金属元素之间才能存在共价键。
( )(4)所有物质中的原子间都存在化学键。
( )(5)原子轨道在空间都具有方向性。
( )2．下列不属于共价键成键因素的是( )A．共用电子B．成键原子的原子轨道发生重叠C．形成化学键，体系能量降低，趋于稳定D．两原子体积大小要适中知识点二共价键的类型1.σ键与π键：(按原子轨道重叠方式分类)σ键原子轨道以“________”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率________而形成的共价键π键原子轨道以“________”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率________而形成的共价键2.极性键和非极性键：(按共用电子对是否偏移分类)类型形成元素共用电子对偏移原子电性非极性键____元素两原子电负性相同，共用电子对________两原子都不显电性极性键______元素共用电子对偏向电负性____的原子电负性较大的原子显____电性，电负性较小的原子显____电性微点拨(1)σ键和π键的判断方法化学式—结构式—(2)极性键和非极性键的判断方法①共价键极性判断：同种元素的原子间形成非极性键，不同种元素的原子间形成极性键。
第2课时共价键的键参数课后篇素养形成必备知识基础练1.下列说法中正确的是( )A.键能越小,表示化学键越牢固,难以断裂B.两原子核越近,键长越长,化学键越牢固,性质越稳定C.破坏化学键时消耗能量,而形成新的化学键时则释放能量D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性,键长越短,化学键越牢固。
2.下列化学键中,键的极性最强的是( )A.C—FB.C—OC.C—ND.C—C:F>O>N>C,成键两原子电负性差值越大,形成共价键的极性越强,则键的极性最强的是C—F。
3.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )A.键能:C—N<C N<C≡NB.键长:I—I>Br—Br>Cl—ClC.分子中的键角:H2O>CO2D.相同元素原子间形成的共价键是非极性共价键、N 两种原子间形成的化学键,三键键能最大,单键键能最小,A 正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:I —I>Br —Br>Cl —Cl,B 正确;H 2O 分子中键角是104.5°,CO 2分子中键角是180°,C 错误;相同元素原子之间形成的共价键是非极性共价键,D 正确。
4.能说明BF 3分子中四个原子在同一平面的理由是 ( )A.任意两个键的夹角均为120°B.B —F 键是非极性共价键C.三个B —F 键的键能相同 D.三个B —F 键的键长相等120°时,BF 3的空间结构为平面三角形,分子中四个原子在同一平面。
5.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,其性质与卤素单质相似,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.(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应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,氮原子半径小于碳原子半径,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(CN)2与卤素单质性质相似,故可以和氢氧化钠溶液反应。
鲁科版高二下学期化学(选择性必修2)《第二章微粒间相互作用与物质性质》同步练习题-带答案一、选择题。
（18题）1、化学用语可以表达化学过程。
下列化学用语的表达正确的是（ ） A ．用电子式表示2MgCl 的形成：B ．用化学方程式表示37H Cl 与3NaClO 按6:1反应：37373226H Cl NaClO NaCl 3Cl 3H O =+++C ．用离子方程式表示向2Ba(OH)溶液中加入少量的3NaHCO 溶液：2233322HCO Ba 2OH BaCO CO 2H O -+--++=↓++D ．用电子云轮廓图表示H Cl -的s p σ-键形成的示意图：2、N 2的结构可以表示为 ，CO 的结构可以表示为 ，其中椭圆框表示π键，下列说法错误的是（ ）A. N 2分子与CO 分子中都含有三键B. N 2分子与CO 分子中π键并不完全相同C. N 2分子与CO 分子互为等电子体D. N 2分子与CO 分子的化学性质相同3、分类是化学学习的重要方法，下列有关分类正确的是（ ） A ．强电解质：2Na O 23Al O 3SO B ．氧化性酸：HClO 24H SO (浓) 3HNO C ．可溶性碱：NaOH KOH()2Ba OH23Na COD ．复盐：()42KAl SO 36Na AlF ()()4422NH Fe SO 22KCl MgCl 6H O ⋅⋅4、科学家发现金星大气中存在PH 3，据此推断金星上可能存在生命。
利用下列反应可得到PH 3：P 4+3KOH(浓)+3H 2O ∆3KH 2PO 2+PH 3↑。
下列说法正确的是（ ） A ．P 4是极性分子B ．沸点：PH 3＞NH 3C ．中子数为10的氧原子可表示为108OD ．KH 2PO 2中P 的化合价为+1价 5、下列变化或数据与氢键无关的是（ ）A ．甲酸蒸气的密度在373K 时为1.335g·L -1，在293K 时为2.5 g·L -1B ．氨分子与水分子形成一水合氨C ．水结冰体积增大。
第2章测评一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题意)1.下列描述中不正确的是()A.SiF4和S O32-的中心原子均为sp3杂化B.Cl O3-的空间结构为三角锥形C.SF6中有6对完全相同的成键电子对D.CS2为角形的极性分子2.根据科学人员探测,在海洋深处的沉积物中含有可燃冰,主要成分是甲烷水合物。
有关其组成的两种分子的下列说法正确的是()A.它们之间以氢键结合在一起B.它们的成键电子的原子轨道都是sp3-s σ键C.它们都是极性键构成的极性分子D.它们的空间结构都相同3.下列各组微粒,不能互称为等电子体的是()A.NO2、N O2+、N O2-B.CO2、N2O、N3-C.C O32-、N O3-、SO3D.N2、CO、CN-4.X、Y、Z、M是原子序数不大于20的主族元素,X原子中只有1个电子,Y原子的3p 轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子;Z原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态不同;M原子的第三电子层上有8个电子,第四电子层上只有1个电子。
下列叙述错误的是()A.Y原子的结构示意图:B.Z原子的电子排布图:C.X与Z形成的化合物分子间存在氢键D.M与Z形成的二元化合物一定只含离子键5.下列每组物质中含有的化学键类型相同的是()A.NaCl、HCl、H2OB.Cl2、Na2S、HClC.HBr、H2O、CS2D.Na2O、H2O2、O26.下列说法中正确的是()A.元素第一电离能:N<O<FB.键角:BeCl2>CCl4>NH3>H2OC.H2O比H2S稳定的原因是H2O分子间存在氢键D.SiO2熔化和干冰升华克服的作用力相同7.含有不对称碳原子的有机物分子称为手性分子,下列有机物分子中属于手性分子的是()①新戊烷[(CH3)4C]②乳酸[CH3CH(OH)COOH]③甘油④A.①②③B.②和④C.①和③D.②③④8.下列离子的价电子对互斥模型与其空间结构一致的是()A.S O32-B.Cl O4-C.N O2-D.Cl O3-9.下表是元素周期表的一部分。
修2共价键模型(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.下列分子中具有如图所示成键方式的是( )A.H2B.I2C.Cl2D.F2【解析】选A。
H2是氢原子中的1s轨道“头碰头”形成σ键,A正确。
I、Cl和F都是p轨道“头碰头”形成σ键,B、C、D均错误。
2.(2020·潍坊高二检测)分子中只含有s-p σ键的是( )A.H2与Cl2B.C2H6与C2H4C.CH4与NH3D.Cl2与N2【解析】选C。
C项中存在的都是H的s轨道与C、N的p轨道形成的σ键;B项的C2H4中还有π键;A项中虽然都是σ键,但氢分子是s-s σ键,氯分子是p-p σ键;D项中N2中除有p-p σ键外,还有p-p π键。
3.共价键是有饱和性和方向性的,下列关于共价键这两个特征的叙述中不正确的是( )A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的B.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的C.共价键的方向性决定了分子的组成D.共价键的强弱与原子轨道的重叠程度有关【解析】选C。
共价键的方向性与原子轨道的伸展方向有关,决定了分子的构型。
4.下列事实不能用键能的大小来解释的是( )A.稳定性CH4大于SiH4B.稀有气体化学性质一般很稳定修2C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定【解析】选B。
本题主要考查键参数的应用。
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的化学性质很稳定;稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键;卤族元素氢化物的稳定性减弱,这与H—X键能逐渐减弱有关;由于H—C的键能大于H—Si,所以稳定性:CH4>SiH4。
5.乙醇俗称酒精、火酒,可用于杀菌消毒,家庭自备时应密封置于阴凉处。
有关乙醇分子的说法正确的是( )A.分子中共含有8个极性共价键B.分子中不含有非极性共价键C.分子中只含有σ键D.分子中含有1个π键【解析】选C。
第2章微粒间相互作用与物质性质第1节共价键模型第2课时共价键的键参数【发展目标】1.共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
2.学会键能与反应热相互求算的方法。
【基础知识梳理】1．键长两个成键原子的原子核间的(简称核间距)叫作该化学键的键长。
一般而言，化学键的键长愈短，化学键就愈，键就愈。
键长是影响分子空间结构的因素之一。
键长的数值可以通过晶体X射线衍射实验进行测定，也可以通过理论计算求得。
2．键角在多原子分子中，两个的夹角叫作键角。
键角也常用于描述多原子分子的。
例如，二氧化碳分子中两个碳氧键(C===O)的夹角为，所以二氧化碳分子呈；水分子中两个氢氧键(H—O)的夹角为，所以水分子不呈直线形而呈形；氨分子中每两个氮氢键(N—H)的夹角均为，所以氨分子呈。
3．键能在条件下，断开中的化学键，使其分别生成和所吸收的能量称为A—B键的键能，常用E A—B表示。
键能的大小可以定量地表示化学键的。
键能愈大，断开时需要的能量就愈多，这个化学键就愈；反之，键能愈小，断开时需要的能量就愈少，这个化学键就愈。
【难点核心突破】[问题探究]1．键长、键角、键能对分子有什么影响？2．H—F键的键能：565 kJ·mol－1，H—Cl键的键能：431 kJ·mol－1，H—I键的键能：297 kJ·mol[核心突破]1．键参数(1)化学反应的实质：化学反应的实质就是反应物分子内旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。
(2)化学反应过程有能量变化：反应物和生成物中化学键的强弱决定着化学反应过程中的能量变化。
(3)放热反应和吸热反应①放热反应：旧键断裂消耗的总能量小于新键形成放出的总能量。
②吸热反应：旧键断裂消耗的总能量大于新键形成放出的总能量。
(4)反应热(ΔH)与键能的关系ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。
注意：ΔH<0时，为放热反应；ΔH>0时，为吸热反应。
2020-2021学年度高二化学鲁科版（2019）选择性必修2第二章微粒之间相互作用与物质性质第1节共价键模型培优练习一、单选题1．下列物质含有共价键的是( )A．CaCl2B．K2S C．Na2O D．H2O2．一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如图，其中和代表不同元素的原子。
关于此反应说法错误的是（）A．一定属于吸热反应B．一定属于可逆反应C．一定属于氧化还原反应D．一定有非极性共价键断裂3．下列化合物中，既存在离子键又存在共价键的是（）A．NaOH B．CO2C．NaCl D．HCl4．冠醚(皇冠状分子)因具有分子识别能力，成为超分子化学中重要一员。
18-冠-6 是其中的一种，结构如图。
下列说法正确的是（）A．该分子是CH3OCH3的同系物B．该分子中所有原子可能共平面C．该分子含有σ键、极性键、非极性键D．该有机物的最简式与甲醛的最简式相同5．σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。
则下列分子中的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．F26．下列有关化学键的叙述，正确的一项是（）A．离子化合物中一定含有离子键B．单质的分子中均不存在化学键C．含有共价键的化合物一定是共价化合物D．任何物质内都含有化学键7．类推是化学学习和研究中常用的思维方法。
下列类推错误的是（）①Mg可由电解熔融MgCl2制取；则Al也可由电解熔融AlCl3制取②含离子键的物质叫离子化合物；则含共价键的物质叫共价化合物③1L1mol/L NaCl溶液中含有N A个Na+；则1L1moI/L的FeCl3溶液液中也含有N A个Fe3+④用pH试纸测溶液pH值时试纸必须干燥，则湿润的pH试纸测得的pH一定有误差A．①③B．①③④C．②③D．①②③④8．三位科学家保罗·克拉兹等因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，如下图所示：下列说法不正确的是（）A．氯原子在反应中做催化剂B．过氧化氯的结构式为：O—Cl—Cl—OC．臭氧分子最终转变成氧气分子D．过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯9．离子化合物NH5的晶体中含有多种化学键：但一定不含有的化学键是（）A．极性键B．金属键C．离子键D．配位键10．电子总数或价电子总数相等、原子数也相同的分子或离子的空间构型是相同的，下列各组微粒空间构型不相同的是（）A．CO2和NO2B．CO2和N2O C．SO3和NO -3D．SO2-4和ClO-411．我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：下列说法不正确的是（）A．反应①的产物中含有水B．反应②中只有碳碳键形成C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物D．图中a的名称是2-甲基丁烷12．维生素1B可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。
共价键模型(40分钟70分)一、选择题(本题包括7小题,每小题5分,共35分)1.(2020·青岛高二检测)下列说法正确的是( )①共价键的本质是相互吸引的电性作用②共价化合物一定含共价键一定不含离子键③水的非直线结构是由共价键的饱和性决定的④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物⑤分子中不一定存在共价键⑥烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的σ键比烯烃中的σ键稳定A.②⑤B.④⑥C.②③④D.①③⑥【解析】选A。
共价键的本质是电性作用而不是相互吸引的电性作用,①错;有离子键的化合物为离子化合物,所以共价化合物中没有离子键,②正确;水的非直线结构是由共价键的方向性决定的,③错;氯化铵中只有非金属元素,但是它是离子化合物,④错;稀有气体分子中没有共价键,⑤正确;烯烃比烷烃活泼是因为烯烃中的π键比较活泼,⑥错。
2.下列说法正确的是( )A.p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成σ键B.氮气分子中氮氮三键易断裂C.共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的D.CO2分子中有两个σ键和两个π键,且均是通过p轨道相互重叠而成的【解析】选D。
共价键的成键方式是由电子云的重叠方式决定的,以“肩并肩”的方式重叠而成的是π键,以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键,A、C错误。
氮气分子中的氮氮三键不易断裂,B错误;CO2的结构式为O C O,根据共价键的成键规律可知,该分子中有两个σ键和两个π键,D正确。
3.(2020·天水高二检测)下列事实不能用键能的大小来解释的是( )A.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生反应C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D.F2比O2更容易与H2反应【解析】选B。
由于N2分子中存在N≡N,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;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,所以稳定性逐渐减弱;由于H—F的键能大于H—O,所以更容易生成HF。
4.如图是氢原子的电子云重叠示意图。
以下说法中错误的是( )A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得浓一些,将两核吸引D.氢原子之间形成s—s σ键【解析】选C。
电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大,A选项正确;两个H原子之间形成s—s σ键,B、D选项正确;电子云是对核外电子运动状态的形象化描述,原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键,C选项不正确。
【补偿训练】(2020·济宁高二检测)下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是( )A.H2O2(过氧化氢):H—O O—HB.N2H4(肼):C.C2H5SH(乙硫醇):D.SiHCl3(三氯氢硅):【解析】选A。
由共价键的饱和性可知:C、Si均形成4个共价键,H形成1个共价键,N形成3个共价键,O、S均形成2个共价键。
A项中O原子间是双键,且每个氧原子与1个氢原子再形成1个单键,即每个氧原子形成3个共价键,与其饱和性不相符。
5.(2020·惠州高二检测) 从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据:O—O键O2数据键长/10-12m 149 128 121 112键能/kJ·mol-1x y z=498 w=628其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律性推导键能的大小顺序为w>z>y>x;该规律性是( )A.成键的电子数越多,键能越大B.键长越短,键能越大C.成键所用的电子数越少,键能越小D.成键时电子对越偏移,键能越大【解析】选B。
研究表中数据发现,O2与的键能大者键长短。
按此规律,中O—O键长比中的长,所以键能要小。
按键长(O—O)由短到长的顺序为<O2<<,键能为w>z>y>x。
6.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化。
X不稳定,易分解。
下列有关说法正确的是( )A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液B.等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为N AC.X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键【解析】选A。
由球棍模型可知,T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,则Y为氧化剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A项正确;等物质的量并不一定是1 mol,B项错误;X分子中含有的σ键个数为5,T分子中含有的σ键个数为3,C项错误;T、X分子中均只含有极性键,无非极性键,D项错误。
7.中国科学技术大学的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面,在-268 ℃时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间共价键的分子图象。
下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是( ) A.HClO B.C2H6O C.COCl2 D.H2O2【解析】选C。
至少含有双键才能同时存在σ键和π键。
A的结构式为H—O—Cl,B的结构简式为CH3OCH3或CH3CH2OH,C的结构式为,D的结构式为H—O—O—H。
二、非选择题(本题包括3小题,共35分)8.(10分)(2020·厦门高二检测)臭氧能吸收紫外线,保护人类赖以生存的空间。
但是人类过度的碳排放却导致臭氧层耗损,对地球生态系统造成了严重的危害。
O3分子的结构如图所示,键角为116.5°。
三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成非极性共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子各提供1个电子,构成一个特殊的化学键(虚线内部分)——三个O原子均等地享有这4个电子。
请回答:(1)题中非极性共价键是________键(填“σ”或“π”)。
(2)臭氧与氧气的关系是_____________________________。
(3)分子中某一原子没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对,那么O3分子中有________对孤电子对。
【解析】O3的结构可以这样表示,故孤电子对为5对。
答案:(1)σ(2)互为同素异形体(3)59.(10分)(2020·福州高二检测)氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为____________。
(2)NH3是制作氮肥的原料,NH3中N—H键键能的含义是____________(填字母)。
A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量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(3)N≡N的键能为945 kJ·mol-1,N—N单键的键能为160 kJ·mol-1,计算说明N2中的________(填“σ”或“π”,下同)键比________键稳定。
(4)计算反应3Cl2+2NH3N2+6HCl(E N-H=391 kJ·mol-1,E H-Cl=431 kJ·mol-1,E Cl—Cl=243kJ·mol-1,E N≡N=945 kJ·mol-1)的反应热ΔH=_______kJ·mol-1。
(5)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如:ClF3、BrF3等,已知反应Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g) ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F键的键能为159 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol-1。
【解析】(1)由Li3N晶体中氮以N3-形式存在,则N3-的最外层应达到8电子,即电子排布式为1s22s22p6。
(2)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分子中含有3 mol N—H键,拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。
(3)N≡N中有两个π键和一个σ键,而N—N键为σ键,键能为160 kJ·mol-1,由N≡N的键能为945 kJ·mol-1,则π键键能为=392.5 kJ·mol-1。
(4)ΔH=3E Cl-Cl+6E N-H-E N≡N-6E H-Cl=3×243 kJ·mol-1+6×391 kJ·mol-1-945 kJ·mol-1-6×431 kJ·mol-1=-456 kJ·mol-1。
(5)设Cl—F键的平均键能为x,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=243 kJ·mol-1+159 kJ·mol-1×3-6x=-313 kJ·mol-1,则x≈172 kJ·mol-1。
答案:(1)1s22s22p6(2)C (3)πσ(4)-456 (5)17210.(15分)A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大,A元素原子的价电子排布为ns2np2,B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,E元素原子的价电子排布为3d64s2。
C、D的电离能数据如下(kJ·mol-1):I1I2I3I4C 738 1 451 7 733 10 540D 577 1 817 2 745 11 578(1)化合价是元素的一种性质。
由C、D的电离能数据判断,C通常显________价,D显________价。
(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等,则甲分子中包含1个________键,2个________键。
(3)AB的总键能大于甲的总键能,但AB比甲容易参加化学反应。
根据表中数据,说明AB比甲活泼的原因是_________________。
单键双键三键AB 键能/kJ·mol-1357.7 798.9 1 071.9甲键能/kJ·mol-1154.8 418.4 941.7【解析】(1)由“B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍”可推知B为氧;因原子序数B>A,可知A的价电子排布为2s22p2,A为碳;C元素的I3≫I2,故C最外层有2个电子;D元素的I4≫I3,故D元素的最外层有3个电子;由于原子序数依次增大,且E元素原子的价电子排布为3d64s2,为铁元素;故C、D分别为镁和铝元素。
