2.1共价键练习卷-2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2
23.12.20
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．的电子式： B．基态氧原子价电子非布图：
C．结构式为 D．和的化学类型完全相同
2．下列有关σ键和π键的说法错误的是
A．气体分子中，一定有σ键，可能形成π键
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．σ键的特征是轴对称，π键的特征是镜面对称
D．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
3．下列说法正确的是
A．p能级的轨道相互垂直，其能量大小关系为相同
B．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性
C．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
D．元素周期表中，s区全部是金属元素
4．工业上制备粗硅的反应为，若C过量还会生成。下列叙述错误的是
A．分子内只含有1个键和2个键
B．键长：，因此C的还原性大于的还原性
C．键长：，因此熔点：
D．键能：。因此甲硅烷没有甲烷稳定
5．下列说法中正确的是
A．SOCl2分子中只存在键，不存在键
B．2p和3p轨道形状均为哑铃形
C．若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
D．B原子由时，由基态转化为激发态，形成发射光谱
6．乙醛发生银镜反应的化学方程式为CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3↑＋H2O。下列说法正确的是
A．CH3CHO分子中σ键与π键的比例为6∶1
B．基态C的原子轨道表示式为
C．NH3的电子式为
D．可以通过红外光谱仪来测定CH3CHO的相对分子质量
7．下列说法中正确的是
A．共价键的成键原子只能是非金属原子
B．所有的σ键的强度都比π键的大
C．在所有分子中都存在化学键
D．s—sσ键与s—pσ键的电子云形状的对称性相同
8．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W是宇宙中含量最多的元素，X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同，Y的最外层电子数为偶数，Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A．电负性： B．第一电离能：
C．W与Y形成的化合物一定只含极性共价键 D．原子半径：
9．下列说法错误的是
A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固
B．键长与共价键的稳定性没有关系
C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键有方向性
D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性
10．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，它们的最外层电子数之和为17.已知元素X与其他三种元素既不在同一周期，也不在同一主族；X与W形成的化合物XW，在常温下，0.01 XW水溶液的pH=2，X与Z形成的化合物的水溶液呈碱性，下列说法正确的是
A．Z、W的氧化物对应的水化物都是强酸
B．原子半径大小为：Z>Y>W
C．化合物XW中既含极性共价键，又含离子键
D．Y形成的化合物的种类最多
11．下列说法不正确的是
A．HCl分子中的共价键是键
B．键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转
C．共价键都具有方向性和饱和性
D．当镁原子由时，镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量
12．列关于σ键和π键说法正确的是
A．σ键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成的
B．σ键和π键都是共价键，σ键比π键更稳定
C．乙烯分子和乙炔分子中π键数目相同
D．H2分子中含有σ键，HCl分子中含有π键
13．下列说法错误的是
A．电子云中小黑点多的地方，电子出现的几率大
B．Cl原子最高能级为，最高能层为L
C．中有2个键和2个键，键的类型为键
D．中，键比键稳定
14．下列关于共价键的说法正确的是
A．只有非金属原子之间才能形成共价键
B．只要空间允许，一个原子能与另一个原子形成多个共价键
C．形成共价键时，参加成键的原子轨道可以沿着电子各个方向重叠
D．共价键的本质是自旋方向相反、能量相近的未成对电子形成共用电子对
二、填空题
15．有以下物质：①H2O ②H2 ③HF ④N2 ⑤C2H6 ⑥C2H4 ⑦Cl2 ⑧HCHO ⑨HCN ⑩H2O2。
(1)只含有非极性键的是 。
(2)只含有极性键的是 。
(3)既有极性键，又有非极性键的是 。
(4)只有σ键的是 。
(5)既有σ键又有π键的是 。
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 。
16．回答下列问题：
(1)1 mol CO2中含有的σ键数目为 ，π键数目为 。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为 。CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1.若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有 mol。
(4)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是 。
17．根据元素的电负性数据，判断下列物质中的化学键分别属于哪种类型。
(1)： ；
(2)： ；
(3)： ；
(4)： 。
18．按要求回答问题
(1)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为 NA。
(2)CS2分子中，共价键的类型有 。
(3)下列物质中：①MgCl2；②Na2O2； ③CS2 ；④NaOH； ⑤H2，只存在极性键的是 (填序号，下同)，只存在非极性键的是 ，只存在离子键的是 ，既存在离子键又存在极性共价键的是 ，既存在离子键又存在非极性共价键的是 。
19．按要求填空：
(1)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为 mol。
(2)CO2分子中存在 个键和 个键。
(3)N2分子中键与键的数目比 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．中H共用一对电子，O共用两对电子，共用一对电子，其电子式：，选项A错误；
B．违背洪特规则，O原子的电子排布图为：，选项B错误；
C．中共用一对电子，S共用两对电子，因此结构式为，选项C正确；
D．中阴离子为，既有离子键，又含非极性共价键，中阴离子为只含离子键，选项D错误；
答案选C。
2．A
【详解】A．气体分子中可能含有σ键，可能形成π键，也可能不含σ键，如稀有气体是由单原子组成的分子，不含化学键，故A说法错误；
B．当原子形成分子时，先进行“头碰头”重叠，形成σ键，如果含有π键，再进行“肩并肩”重叠，形成π键，故B说法正确；
C．σ键的特征是以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征为轴对称；每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称，故C说法正确；
D．一般π键的重叠密度小，容易断裂，含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者，故D说法正确；
答案为A。
3．A
【详解】A．p能级的Px、Py、Pz轨轨道相互垂直，其能量相同，A正确；
B．s轨道没有伸展方向，故形成的共价键没有方向性，B错误；
C．构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，如M层排满了3p轨道后再排4s轨道，4s轨道排满再排3d轨道，C错误；
D．元素周期表中，氢元素属于s区，为非金属，D错误；
故选A。
4．B
【详解】A．CO与N2是等电子体，其结构式为，则1个CO分子内只含有1个σ键和2个π键，故A正确；
B．键长：C-C＜Si-Si，共价键的牢固程度：C-C＞Si-Si，键长越短，性质越稳定，因此C的还原性小于Si的还原性，故B错误；
C．碳化硅和单晶硅均属于共价晶体，原子半径：C＜Si,键长：C-Si＜Si-Si,共价键的牢固程度：C-Si＞Si-Si，因此熔点：SiC＞Si,故C正确；
D．原子半径：C＜Si，共价键键长：C-H＜Si-H，键能：C-H＞Si-H，共价键的牢固程度：C-H＞Si-H，因此甲硅烷没有甲烷稳定，故D正确。
答案选B。
5．B
【详解】A．依据SOCl2的结构式 可知，分子中存在S=O键，所以其含有π键，A错误；
B．已知不同能层的相同能级的形状相同，但大小随着能层序数增大而增大，故2p和3p轨道形状均为哑铃形，B正确；
C．泡利原理是指一个原子轨道最多填入2个电子，且自旋方向相反，故若硫原子核外电子排布图为不是违反了泡利原理，而是违背了洪特规则，C错误；
D．已知2px和2py是兼并轨道，能量相同，故B原子由时，仍然处于基态，并未形成激发态，也不能形成发射光谱，D错误；
故答案为：B。
6．A
【详解】A．该分子中含有4个C-Hσ键、1个C-Hσ键，1个C=O中含有1个 σ键、1个π键，所以σ键与π键的比例为6∶1，故A正确；
B．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同，故其轨道表示式为，故B错误；
C．漏写N原子的孤电子对，氨气分子的电子式为，故C错误；
D．红外光谱测定分子中存在的化学键，质谱仪测定相对分子质量，故D错误；
故选：A。
7．D
【详解】A．氯化铝中铝与氯是共价键，所以共价键的成键原子不一定只能是非金属原子之间，故A错误；
B．σ键不一定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故B错误；
C．稀有气体分子中不存任何化学键，故C错误；
D．s-sσ键与s-pσ键的电子云形状的对称性相同，均为球形对称，故D正确；
故选：D。
8．A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W是宇宙中含量最多的元素，则W为H元素；X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同，则X的电子排布式为1s22s22p3，X为N元素；Y的最外层电子数为偶数，则Y为O元素；Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和，则Z的核外电子数为5+6=11，Z为Na元素。从而得出W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na。
【详解】A．W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na，则电负性：，A正确；
B．X、Y、Z分别为N、O、Na，N原子的2p轨道半充满，第一电离能反常，则第一电离能：，B不正确；
C．W与Y分别为H和O，形成的化合物H2O2中，既含极性共价键又含非极性共价键，C不正确；
D．W、X、Y分别为H、N、O，原子半径：，D不正确；
故选A。
9．B
【详解】A．键能指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量，键能越大，意味着化学键越稳定，越不容易被打断，A正确；
B．键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定，B错误；
C．相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，C正确。
D．元素的原子形成共价键时，当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后，就不再跟其他原子的未成对电子配对成键，例如分子中，O原子有两个未成对电子，它只能跟两个H原子的未成对电子配对，因此，共价键具有饱和性，D正确；
故选B。
10．D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，元素X与其他三种元素既不在同一周期，也不在同一主族；X为H元素；X与W形成的化合物XW，在常温下，的XW水溶液的pH=2，则W为Cl元素，X与Z形成的化合物的水溶液呈碱性，故Z为N元素；X、Y、Z、W四种元素的主族序数之和为17，故Y为C元素。
【详解】A．N、Cl的最高价氧化物对应的水化物都是强酸，但其他氧化物对应的水化物不一定是强酸，如HClO为弱酸，A项错误；
B．同周期随着原子序数的增大，原子半径依次减小，所以原子半径：C>N，B项错误；
C．HCl是共价化合物，分子中含有极性共价键，不含离子键，C项错误；
D．碳元素可以形成多种有机物，D项正确；
故选D。
11．C
【详解】A．HCl分子中的共价键H-Cl键是H原子的s电子与Cl原子的p电子形成的键，A正确；
B．σ键是头碰头重叠，因此可以绕键轴旋转，π键是肩并肩重叠，不能绕键轴旋转，B正确；
C．有极性共价键和非极性共价键，极性共价键例如HCl，HF有方向，非极性共价键H2，O2没有方向性，C错误；
D．基态Mg原子核外电子排布式是1s22s22p63s2，同一能层的p能级的能量高于s能级，因此当其变为1s22s22p63p2时，原子就由基态跃迁到激发态，这一过程需吸收能量，D正确；
故答案为：C。
12．B
【详解】A．σ键是由s或p电子“头碰头”重叠形成的，A错误；
B．σ键是“头碰头”重叠形成的，σ键 “肩并肩”重叠形成的，σ键通常比π键的重叠程度更大，故更稳定，B正确；
C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，故乙烯分子和乙炔分子中π键数目不相同，C错误；
D．H2分子中含有σ键，HCl分子中也含有σ键，D错误；
故选B。
13．B
【详解】A．电子云代表电子在空间出现的几率，电子云密度越大，电子出现的几率越大，故A正确；
B．Cl原子价电子排布式为3s23p5，最高能级为3p能级，最高能层是M层，故B错误；
C．二氧化碳中的σ键是碳原子与氧原子p轨道上电子头碰头重叠，形成p-pσ键，故C正确；
D．σ键是电子云头碰头重叠，重叠程度大，π键是肩并肩重叠，重叠程度小，键比键稳定，故D正确；
答案选B。
14．D
【详解】A．不是只有非金属原子之间才能形成共价键，例如氯化铝中存在金属元素与非金属元素之间的共价键，A错误；
B．共价键的形成具有方向性，不是空间允许一个原子就能与另一个原子形成多个共价键，B错误；
C．共价键的形成具有方向性，形成共价键时，参加成键的原子轨道沿特定的方向重叠，C错误；
D．共价键的本质是自旋方向相反、能量相近的未成对电子形成共用电子对，通过公用电子对形成化学键，D正确；
故选D。
15．(1)②④⑦
(2)①③⑧⑨
(3)⑤⑥⑩
(4)①②③⑤⑦⑩
(5)④⑥⑧⑨
(6)②
【分析】通常，同种原子形成的共价键是非极性键，不同种原子形成的共价键是极性键，共价单键是σ键，双键中一个是σ键、另一个是π键，共价三键由一个σ键、两个π键组成，分析、判断。
①H2O只含极性键，且为σ键
②H2只含非极性键，且为σ键
③HF只含极性键，且为σ键，
④N2只含非极性键，且由一个σ键、两个π键组成
⑤C2H6含有极性键和非极性键，且均为σ键
⑥C2H4含有极性键和非极性键，碳碳双键中含有一个σ键、1个π键
⑦Cl2只含非极性键，且为σ键
⑧HCHO只含极性键，且碳氧双键由一个σ键、1个π键组成
⑨HCN(H-C≡N)含有极性键和非极性键，三键由一个σ键、两个π键
⑩H2O2含有极性键和非极性键，为σ键
【详解】（1）只含有非极性键的是②④⑦。
（2）只含有极性键的是①③⑧⑨。
（3）既有极性键，又有非极性键的是⑤⑥⑩。
（4）只有σ键的是①②③⑤⑦⑩。
（5）既有σ键又有π键的是④⑥⑧⑨。
（6）含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是②。
16．(1) 2NA 2NA
(2) 1∶2 2∶1
(3)3
(4)HF、H2O、NH3、CH4
【详解】（1）CO2的结构式是O=C=O，1个二氧化碳分子中有2个碳氧双键，每个双键中有1个σ键和1个π键，1 mol CO2中含有的σ键数目为2NA，π键数目为2NA。
（2）N2的结构式是NN，每个三键中有1个σ键和2个π键，已知CO和CN-与N2结构相似，则CO分子内存在CO键，σ键与π键个数之比为1∶2；CH2=CHCN 分子的结构式是，分子中有6个σ键和3个π键，σ键与π键数目之比为2∶1。
（3）N2的结构式是NN，每个三键中有1个σ键和2个π键，产物中只有N2含有π键；肼(N2H4)分子中含有4个N—H键。燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则消耗1 mol N2H4，生成1.5 mol N2，形成的π键有3 mol。
（4）同周期元素从左到右电负性增强，原子吸引电子能力增强，所以CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是HF、H2O、NH3、CH4。
17．(1)离子键
(2)共价键
(3)共价键
(4)离子键
【分析】钠、溴、碳、氯、氮、氧的电负性分别为0.93、2.96、2.55、3.16、3.04、3.44；
【详解】（1）两者电负性差值2.96-0.93>1.7，形成离子键；
（2）两者电负性差值3.16-2.55<1.7，形成共价键；
（3）两者电负性差值0<1.7，形成共价键；
（4）两者电负性差值3.44-0.93>1.7，形成离子键；
18．(1)3NA
(2)极性键
(3) ③ ⑤ ① ④ ②
【详解】（1）HCHO结构式是，共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，可见1个HCHO分子中含有3个σ键，则在1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为3NA；
（2）CS2是由分子构成，在1个CS2分子中C原子与2个S原子形成4个共价键，结构式是S=C=S，C=S键是两种不同的非金属元素的原子形成的共价键，因此属于极性键；
（3）①MgCl2是离子化合物，Mg2+与2个Cl-之间以离子键结合，存在离子键；
②Na2O2是离子化合物，2个Na+与以离子键结合，在中2个O原子之间以非极性共价键结合，故Na2O2中存在离子键、非极性共价键；
③CS2是由CS2分子构成的共价化合物，其结构式是S=C=S，分子中存在极性共价键；
④NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在OH-中H、O原子之间以极性键结合，故NaOH中含有离子键、极性共价键；
⑤H2是由分子构成的非金属单质，在H2中2个H原子之间以非极性键H-H键结合，故其中只含非极性键。
综上所述可知：只存在极性键的物质序号是③；只存在非极性键的物质序号是⑤；只存在离子键的物质序号是①；既存在离子键又存在极性共价键的物质序号是④；既存在离子键又存在非极性共价键的是②。
19．(1)7
(2) 2 2
(3)
【解析】（1）
1个柠檬酸分子中有4个C-O键和3个C=O键，则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键共7mol。
（2）
CO2的结构式为O=C=O，则1个CO2分子中存在2个键和2个键。
（3）
N2的结构式为，则。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
