键参数

键参数——键能、键长与键角
等电子体

阅读教材P30～P32，思考并填空。
1．键能
(1)键能是______________________形成1 mol化学键_____的_____能量。键能的单位是
________。例如：形成1 mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ，即H—H键的键能为436.0
kJ·mol－1。
练习：下表中是H—X键的键能数据
共价键
H—F H—Cl H—Br H—I

键能/kJ·mol－1 568 431.8 366 298.7
①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是_____(填“吸收”或“放
出”)___________的能量。
②表中共价键最难断裂的是___________键，最易断裂的是____________键。
③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次_____，
说明四种分子的稳定性依次______，即HF分子很稳定，最____分解，HI分子最不稳定，
______分解。
2．键长
(1)键长是指形成共价键的两个原子之间的_________，因此__________决定化学键的键长，
_________越小，共价键的键长越_____。
(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越_____，往往键能越____，这表明共
价键越_______，反之亦然。
练习：下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是___，键能最大的是_
3．键角
(1)键角是指________________________________________________。在多原子分子中键角
是一定的，这表明共价键具有________性，因此键角决定着共价分子的___________。
(2)根据立体构型填写下列分子的键角
分子立体构型 键角 实例
正四面体形 _______′ CH4、CCl4
平面形 _____° 苯、乙烯、BF3等
三角锥形 ______° NH3
V形(或角形)
______° H2O

直线形 ______° CO2、CS2、CH≡CH
4．等电子原理
___________相同、________________相同的分子具有相似的________________，它们的许
多性质是相近的。
5．等电子体
满足__________原理的分子称为等电子体。如CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电
子总数，属于等电子体，它们的许多性质相似。
常见的等电子体
类型 实例
三原子16个价电子的等电子体 CO2、CS2、N2O、NO＋2、N－3、BeCl2(g)
两原子10个价电子的等电子体 N2、CO、NO＋、C2－2、CN－
三原子18个价电子的等电子体 NO－2、O3、SO2
四原子24个价电子的等电子体 NO－3、CO2－3、BF3、SO3(g)
五原子32个价电子的等电子体 SiF4、CCl4、BF－4、SO2－4、PO3－4
练习：
1．N—H键键能的含义是( )
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热量
C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量
D．形成1个N—H键所放出的热量
2．等电子体是指原子总数相同、价电子总数也相同的微粒。下列不互为等电子体的是( )
A．N2O和CO2B．O3和NO－2C．CH4和NH＋4 D．OH－和NH－2
3．下列各对粒子中，空间结构相似的是( )
A．CS2与NO2B．CO2与N2OC．SO2与O2 D．PCl3与BF3
4．实验测得四种结构相似的单质分子的键能、键长的数据如下：
A—A B—B C—C D—D
键长/10－10m a 0.74 c 1.98
键能/kJ·mol－1
193 b 151 d

已知D2分子的稳定性大于A2，则a＞________；d＞________；比较a、c的大小：________；
比较b、d的大小：________。
5．已知原子总数相同、价电子总数相等的微粒称为等电子体，等电子体的结构和性质相似。
据此回答下列问题：
(1)SCN－、NO＋2的价电子总数都是16，因此它们的结构与第二周期中的两种元素组成的
________分子的结构相同，该分子呈________形。
(2)CO2－3、NO－3等微粒具有相同的通式AX3，且价电子总数都是________，因此它们的结构
与由ⅥA族的两种元素组成的________分子的结构相同，呈________形。
6. 肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学
键所需的能量(kJ)：N≡N为942，O===O为500，N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需
的能量(kJ)是( )

A．194 B．391C．516 D．658
7.科学家常用等电子体来预测不同物质的结构与性质，如NH＋4与CH4有相同的电子数和立
体构型。依此原理在下面的空格中填写相应的化学式。
CH4 CO2－3 C2O2－4 B3N3H6
NH＋4 N2H2＋6 NO＋2 N2
8. 1919年，Langmuir提出等电子原理：原子总数相同、电子总数相同的粒子，互称为等
电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是________和
________；________和________。
(2)此后，等电子原理又有所发展。例如：由短周期元素组成的微粒，只要其原子总数相同，
各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周
期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有________、________。
9．(2016·鄂南高中检测)(1)关于键长、键能和键角，下列说法中不正确的是________。
A．键角是描述分子立体结构的重要参数
B．键长的长短与成键原子的半径和成键数目有关
C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定
D．键角的大小与键长的长短、键能的大小无关
E．C=== C键的键能等于C—C键的键能的2倍
F．因为O—H键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强
(2)N≡N键的键能是946 kJ/mol，N—N键的键能为193 kJ/mol，经过计算后可知N2中
________键比________(填“σ”或“π”)键稳定。
总结：
(1)由键能可推断物质的稳定性，键能越大，物质的稳定性越强。
(2)由键能数据可推断反应放热或吸热。因为化学反应过程是断旧键成新键的过程，根据断
键过程吸收的总能量和成键过程放出的总能量的差值即可判断。
(3)由键长和键角判断分子的立体结构。
(4)等电子体的原子总数和价电子总数相等，常常通过相邻元素替换并调整电荷数来寻找等
电子体。