2.1.1 共价键
课堂例题
例1(易)
1.下列关于化学键的说法中不正确的是
A.化学键是一种作用力
B.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
C.化学反应过程中,反应物的化学键断裂,生成物的化学键形成
D.非极性键不是化学键
例2(中)
2.下列关于化学键的叙述中正确的是( )
A.化学键存在于原子之间,也存在于分子之间
B.两个原子之间的相互作用叫做化学键
C.离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力
D.化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用
例1(易)
3.下列说法不正确的是
A.化学反应可分为吸热反应和放热反应
B.化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来
C.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成
D.化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同
例2(中)
4.下列物质的变化过程中,化学键没有被破坏的是
A.碘升华 B.氯化钠受热熔化
C.金属汞汽化 D.氯化氢溶于水
例1(易)
5.下列物质中只含有离子键的是
A.CO2 B.KCl C.NaOH D.CH4
例2(中)
6.下列物质中含有相同的化学键类型的是
A.KCl、HCl、、NaOH B.HBr、、、
C.、、HCl、 D.、、、
例1(易)
7.下列有关共价键的成因说法错误的是
A.若成键后两原子的原子核距离更近些,体系的能量会更低
B.成键原子的原子轨道在空间最大程度重叠
C.共用电子在形成共价键的原子的核间区域出现的概率大
D.形成化学键,体系的能量降低
例2(中)
8.下列关于共价键的说法正确的是
A.共价键只存在于非金属原子间
B.两个原子形成共价键时,原子之间只能存在一对共用电子对
C.两个原子形成共价键时,每个原子周围都有8个电子
D.共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用
例1(易)
9.判断化学键的类型。
(1)一般来说,如果两种成键元素的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成 。
(2)一般来说,如果两种成键元素的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成 。
例2(中)
10.下列元素之间易形成共价键的是 。
①Na和Br ②C和H ③Ca和Cl ④N和N
例1(易)
11.对σ键的认识不正确的是
A.s s σ键与s p σ键的对称性相同
B.σ键不属于共价键,是另一种化学键
C.分子中含有共价键,则至少含有一个σ键
D.含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
例2(中)
12.下列各组物质中既存在σ键又存在π键的是
A. B.乙烯 C. D.
例1(易)
13.下列关于化学键和化合物的说法正确的是
A.化学键是使离子或原子相结合的强烈的相互作用
B.含有共价键的化合物一定是共价化合物
C.凡是有化学键断裂的过程一定发生了化学反应
D.由金属元素和非金属元素组成的化合物一定是离子化合物
例2(中)
14.含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是
A.CH4 B.CH2=CH2 C.CS2 D.N2
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,所以化学键是一种作用力,故A正确;
B.形成化学键的微粒可能是阴阳离子或原子,所以化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合,故B正确;
C.化学反应的实质是有旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子内的化学键形成,故C正确;
D.共价键分为极性键和非极性键,所以极性键是一种化学键,故D错误;
故选D。
2.D
【详解】A. 化学键只存在于化合物中的原子之间,不存在于分子之间,A错误;
B. 两个原子之间的强烈的相互作用才叫做化学键,B错误;
C. 离子键是阴、阳离子之间的强烈的相互作用,既有吸引力又有排斥力,C错误;
D.相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用,叫化学键,D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.化学反应从能量变化的角度可分为吸热反应和放热反应,A正确;
B.化学反应中的能量变化形式可以是热能、电能、光能等,B错误;
C.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成,C正确;
D.化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同,D正确;
故选B。
4.A
【详解】A.碘升华,分子间距离增大,碘分子没变,化学键没有被破坏,只破坏范德华力,故选A;
B.氯化钠是离子晶体,受热熔化,破坏离子键,故不选B;
C.汞是金属晶体,金属汞汽化,破坏金属键,故不选C;
D.氯化氢溶于水,电离出氢离子和氯离子,H-Cl键被破坏,故不选D;
选A。
5.B
【详解】A.CO2是共价化合物,只含有共价键,故A不选;
B.KCl是离子化合物,只含有离子键,故B选;
C.NaOH是离子化合物,含有离子键、共价键,故C不选;
D.CH4是共价化合物,只含有共价键,故D不选。
答案选B。
6.B
【详解】A.KCl只有离子键,HCl、都只有共价键,NaOH有离子键和极性共价键,故A不符合题意;
B.HBr、、、都只有极性共价键,故B符合题意;
C.、HCl、都只有共价键,只有离子键,故C不符合题意;
D.含有离子键和非极性共价键,、、含有共价键,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
7.A
【详解】A.两个原子形成共价键时,体系的能量最低,若成键后原子核距离更近些,则两个原子核以及电子之间的排斥作用又将导致体系能量升高,A项错误;
B.为保证能量最低,成键原子的原子轨道在空间最大程度重叠,B项正确;
C.成键的两原子相互靠近,且两原子的原子轨道重叠,电子在两原子核之间出现的概率增大,C项正确;
D.两个原子形成共价键时,体系的能量最低,因此形成化学键,体系的能量降低,D项正确;
答案选A。
8.D
【详解】A.共价键不只存在于非金属原子间,例:AlCl3中存在共价键,是共价化合物,A错误;
B.两个原子形成共价键时,原子之间可能存在多对共用电子对,例:O2、N2,B错误;
C.两个原子形成共价键时,不是每个原子周围都有8个电子,例:HF,H原子周围只有2个电子,C错误;
D.通常情况下,吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键,D正确;
故答案选D。
9. 离子键 共价键
【详解】一般认为:如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键。
10.②④
【详解】①Na和Br为典型的金属与非金属元素,两者易形成离子键;
②C和H为两种非金属元素,两者易形成共价键;
③Ca和Cl为典型的金属与非金属元素,两者易形成离子键;
④N和N,两者易形成共价键;
故填②④。
11.B
【详解】A.s s σ键与s p σ键的对称性相同,均为轴对称,A正确;
B.化学中σ键是共价键的一种,原子轨道重叠方式为头碰头重叠,B错误;
C.单键全部是σ键,双键中1根σ键和1根π键,三键中1根σ键和2根π键,共价键中至少一个σ键,C正确;
D.一般情况下π键更活泼,即含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同,D正确;
故选B。
12.B
【详解】A.中只存在σ键,A错误;
B.乙烯中即存在σ键又存在π键,B正确;
C.只存在离子键,C错误;
D.只存在σ键,D错误;
故选B。
13.A
【详解】A.化学键是相邻原子或离子之间强烈的相互作用,包含静电吸引作用和静电排斥作用,故A正确;
B.只含共价键的化合物是共价化合物,含有共价键的化合物可能是离子化合物,如等,故B错误;
C.既有旧化学键断裂又有新化学键形成的过程才发生化学反应,有化学键断裂的过程不一定发生了化学反应,如固体熔化的过程只发生了物理变化,故C错误;
D.由金属元素和非金属元素组成的化合物可能是共价化合物,如等,故D错误。
故本题选A。
14.C
【详解】A.CH4分子中存在C-H极性键;CH4中C元素化合价为-4,C原子最外层电子数为4,所以|-4|+4=8,分子中C原子满足8电子结构;H原子不满足8电子结构,不符合题意,故A不选;
B.CH2=CH2分子中C-H为极性键;CH2=CH2分子中H原子不满足8电子结构,不符合题意,故B不选;
C.CS2的结构式为S=C=S,符合4+4=8,则分子中所有原子均满足8电子稳定结构,且只含C、S之间的极性键,符合题意,故C选;
D.N2分子中存在N≡N非极性键;N原子满足8电子稳定结构,但是N2是单质,不是化合物,且只含非极性键,不符合题意,故D不选;
故选:C。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页2.1.2 键参数——键能、键长与键角
课堂例题
例1(易)
1.已知各共价键的键能(一定条件下,气态原子生成1mol化学键放出的热量)如表所示,下列说法不正确的是
共价键 H-H F-F H-F H-Cl H-I
键能E/(kJ mol-1) 436 157 568 431 298
A.化学键的稳定性:H-I<H-Cl<H-F
B.表中最易断裂的共价键是F-F键
C.H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=+25kJ mol-1
D.431kJ mol-1>E(H-Br)>298kJ mol 1
例2(中)
2.下列事实不能用键能的数据解释的是
A.的化学性质很稳定
B.的沸点小于的沸点
C.、、、的稳定性逐渐减弱
D.金刚石的熔点大于晶体硅的熔点
例1(易)
3.键长是描述共价键的物理量之一,下列各项中的距离属于键长的是
A.水分子中两个氢原子核之间的距离
B.氯气分子中两个氯原子核之间的距离
C.氩气中两个相邻氩原子核间的距离
D.分子中两个氧原子核之间的距离
例2(中)
4.参考下表中化学键的键能与键长数据,判断下列分子最稳定的是
化学键
键能/() 413.4 390.8 462.8 568
键长/ 109 101 96 92
A. B. C. D.
例1(易)
5.下列分子中,键角最小的是
A. B. C. D.
例2(中)
6.比较、、和的键角大小,下列排序正确的是
A. B.
C. D.
例1(易)
7.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.过氧化氢所含的共价键数目为
B.白磷含个键,二氧化硅中含个
C.等物质的量的和中含有键的数目均为
D.金刚石晶体中碳原子含有个键
例2(中)
8.下列关于共价键的描述正确的是
A.键与键的对称性相同
B.HCl分子中的共价键是键
C.CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为6∶1
D.气体单质中一定存在σ键,可能存在π键
例1(易)
9.下列有关共价键的键参数的说法不正确的是
A.、、分子中的键角依次增大
B.HF、、分子中的键长依次增长
C.、、分子中的键能依次减小
D.分子中共价键的键能越大,分子的熔、沸点越高
例2(中)
10.硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。隔绝空气,717.6K时硫变为蒸气,蒸气中存在3S84S66S412S2,温度越高,蒸气的平均相对分子质量越小。下列说法正确的是
A.对于3S84S66S412S2,△H<0
B.S8分子中,原子数与共价键数之比为1:2
C.S8分子中S-S-S的键角为109°28′
D.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.键能越大越稳定,化学键的稳定性:H-I<H-Cl<H-F,故A正确;
B.表中,F-F键能最小,最易断裂的共价键是F-F键,故B正确;
C.焓变=反应物总键能-生成物总键能,H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=436+157-568×2=-543kJ mol-1,故C错误;
D.由H-F、H-Cl、H-I的键能可知,卤素的非金属性越强,对应氢卤键的键能越大,431kJ mol-1>E(H-Br)>298kJ mol 1,故D正确;
选C。
2.B
【详解】A.氮气分子中含有氮氮三键,氮氮三键的键能大,化学性质稳定,则氮气的化学性质稳定能用键能的大小来解释,故A不符合题意;
B.的沸点小于的沸点是因为氯气的相对分子质量较大,氯气分子间的作用力较大,其的沸点高于溴单质不能用键能的大小来解释,故B符合题意;
C.氟、氯、溴的电负性依次减小,氢氟键、氢氯键、氢溴键的键能依次减小,则氟化氢、氯化氢、溴化氢的稳定性逐渐减弱,所以氟化氢、氯化氢、溴化氢的稳定性逐渐减弱能用键能的大小来解释,故C不符合题意;
D.碳元素的电负性大于硅元素,金刚石中碳碳键的键能大于晶体硅中的硅硅键,碳碳键强于硅硅键,则金刚石的熔点高于晶体硅,所以金刚石比晶体硅的熔点高能用键能的大小来解释,故D不符合题意;
故选B。
3.B
【详解】A.键长是成键原子间的核间距,水分子中两个氢原子不成键,A错误;
B.氯气分子中两个氯原子间形成共价键,两个氯原子核之间的距离属于键长,B正确;
C.氩气中两个相邻氩原子不成键,C错误;
D.分子中两个氧原子不成键,D错误;
故答案选B。
4.D
【详解】物质中的化学键键能越大,断裂时吸收的能量越多,则化学键越稳定,分子也越稳定,从图中可知,H-F键的键能最大,最难断裂,因此最稳定的分子为HF,故答案选D。
5.B
【详解】A.中C为sp杂化,直线型结构,键角为180°;
B.H2O中O原子含有2个孤电子对,为sp3杂化,键角约为105°;
C.CH4中C为sp3杂化,为正四面体结构,键角为109°28′;
D.NH3是三角锥型分子,键角是107°;
故选B。
6.B
【详解】二氧化硫、三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数均为3,孤对电子对数分别为1、0,分子的空间构型分别为V形和平面正三角形,硫酸根离子和亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数均为4,孤对电子对数分别为0、1,分子的空间构型分别为正四面体形和三角锥形,则四种微粒的键角大小顺序为,故选B。
7.C
【详解】A.过氧化氢结构式为H―O―O―H,过氧化氢所含的共价键数目为3NA,A正确;
B.白磷(P4)为正四面体结构,含有6个P P共价键,所以1mol白磷(P4)中含有6NA个P P键,二氧化硅中1个Si原子含4 Si O,1mol二氧化硅中含4NA个Si O键,B正确;
C.1个CO2和N2均含有2个π键,但等物质的量并不一定是1mol,C错误;
D.金刚石中与一个碳原子相连的共价键有4个,每个键只有属于这个碳原子,所以一个碳原子有2个C―C键,1mol金刚石中有2NA个C―C键,D正确;
故答案为:C。
8.B
【详解】A.键是“头对头”重叠,属于轴对称,键是“肩并肩”重叠,属于镜面对称,二者的对称性不相同,A不正确;
B.HCl分子中的共价键是由H原子的1s电子与Cl原子的3p电子形成的σ键,是键,B正确;
C.CH2=CHC≡N分子中含有6个σ键和3个π键,σ键与π键数目之比为2∶1,C不正确;
D.稀有气体为单原子分子,不存在共价键,所以没有σ键、π键,D不正确;
故选B。
9.D
【详解】A.三者的键角分别为、、,依次增大,A正确;
B.因为F、Cl、Br的原子半径依次增大,故与H形成的共价键的键长依次增长,B正确;
C.O、S、Se的原子半径依次增大,故与H形成的共价键的键长依次增长,键能依次减小,C正确;
D.分子的熔、沸点与分子间作用力有关,与共价键的键能无关,D错误;
故选D。
10.D
【详解】A.温度越高,蒸气的平均相对分子质量越小,可知升高温度使3S8 4S6 6S4 12S2正向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,故A错误;
B.由S8分子的结构可知,在一个S8分子中存在8个S原子,8个S-S共价键,S原子数与共价键数之比为1:1,故B错误;
C.S8分子中S原子的价层电子对数为4,含有2个孤电子对,孤电子对的排斥力较大,所以S-S-S的键角小于109°28′,故C错误;
D.同素异形体是同种元素形成的不同种单质,其相互转化过程中产生了新物质,属于化学变化,故D正确;
答案选D。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
