新人教高中化学同步练习 212 键参数 等电子体 选修3.docx
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新人教高中化学同步练习212键参数等电子体选修3
2.1共价键第2课时键参数等电子体
练基础落实
知识点1 键参数及其应用
1.下列叙述中的距离属于键长的是( )
A.氨分子中两个氢原子间的距离
B.氯分子中两个氯原子间的距离
C.金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离
D.氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子的核间距离
2.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是( )
A.键角是描述分子立体结构的
重要参数
B.键长的大小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、键能的大小无关
3.已知通常分子中所含的键能越大,分子越稳定。
参考下表中化学键的键能数据,判断下列分子中,受热时最不稳定的是( )
化学键
H—H
H—Cl
H—Br
H—I
键能kJ·mol-1
436.0
431.8
366
298.7
A.氢气B.氯化氢
C.溴化氢D.碘化氢
4.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是( )
A.常温常压下氯气呈气态,而溴单质呈液态
B.硝酸是挥发性酸,而硫酸、磷酸是不挥发性酸
C.稀有气体一般
难发生化学反应
D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
知识点2 等电子原理及应用
5.根据等电子原理,下列各对粒子中,空间结构相似的是( )
A.SO2与O3B.CO2与NO2
C.CS2与NO2D.PCl3与BF3
6.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。
人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是( )
A.CH4和NH
是等电子体,键角均为60°
B.NO
和CO
是等电子体,均为平面正三角形结构
C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
练方法技巧
键能与反应热的互求方法
7.化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。
化学键的键能是形成化学键时释放的能量。
已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):
P—P:
198 P—O:
360 O===O:
498,则反应P4(白磷)+3O2===P4O6的反应热ΔH为( )
A.-1638kJ·mol-1B.+1638kJ·mol-1
C.-126kJ·mol-1D.+126kJ·mol-1
8.已知N2+O2===2NO为吸热反应,ΔH=+180kJ·mol-1,其中N≡N、O===O键的键能分别为946kJ·mol-1、498kJ·mol-1,则N—O键的键能为( )
A.1264kJ·mol-1B.632kJ·mol-1
C.316kJ·mol-1D.1624kJ·mol-1
运用键能比较分子性质
的技巧
9.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
数据
O
O
O2
O
键长(10-12m)
149
128
121
112
键能(kJ·mol-1)
x
y
z=494
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.键长越长,键能越小
C.成键所用的电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大
练综合拓展
10.下列说法中正确的是( )
A.分子的结构是由键角决定的
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定
C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等
D.H2O分子中两个O—H键的键角为180°
11.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
12.某些化学键的键能如下表所示。
(单位kJ·mol-1)
键
H—H
Br—Br
I—I
Cl—Cl
H—Cl
H—I
H—Br
键能
436.0
193.7
152.7
242.7
431.8
298.7
366
(1)1molH2在2molCl2中燃烧,放出的热量为______kJ。
(2)在一定条件下,1molH2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应,放出热量由多到少的是________。
A.Cl2>Br2>I2 B.I2>Br2>Cl2
预测1molH2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热
________。
13.1919年,Langmuir提出等电子原理:
原子数相同、电子总数相同的分子,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
互为等电子体的分子有:
________、________。
14.
1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。
臭氧能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间
。
O3分子的结构如图:
呈V形,两个O—O键的夹角为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)——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,特殊的化学键是________键。
(2)臭氧与氧气的关系是____________________。
(3)下列分子中与O3分子的结构最相似的是( )
A.H2OB.CO2C.SO2D.BeCl2
(4)分子
中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子,那么O3分子有______对孤对电子。
(5)O3具有强氧化性,它能把PbS氧化为PbSO4而O2不能,试配平:
________PbS+________O3===________PbSO4+________O2,生成1molO2,转移电子的物质的量为________mol。
参考答案
1.C
2.C [键长越短,键能越大,共价化合物越稳定,C项不正确。
]
3.D
4.D [共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小,与分子内共价键的键能无关;物质的挥发性与分子内键能的大小无关;稀有气体是单原子分子,无化学键,难发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构;氮气比氧气稳定,是由于N2分子中共价键的键能(946kJ·mol-1)比O2分子中共价键的键能(497.3kJ·mol-1)大,在化学反应中更难断裂。
]
5.A [由题中信息可知,只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。
B的最外层电子数为3;C的最外层电子数为4;N、P的最外层电子数为5;O、S的最外层电子数为6。
]
6.B [CH4和NH
都是正四面体结构,键角均为109°28′,A项不正确;NO
和CO
是等电子体,均为平面正三角形结构,B项正确;H3O+和PCl3价电子总数不相等,不是等电子体,
C项不正确;B3N3H6结构与苯相似,也存在“肩并肩”式重叠的轨道,D项不正确。
故答案为B项。
]
7.A [反应中的键能包括:
断裂1molP4和3molO2分子中共价键吸收的能量和形成1molP4O6中共价键放出的能量。
由各物质的分子结构知1molP4含6molP—P键,3molO2含3molO===O键,化学反应的反应热ΔH=反应物的总键能—生成物的总键能。
故ΔH=(198kJ·mol-1×6+498kJ·mol-1×3)-360kJ·mol-1×12=-1638kJ·mol-1。
]
8.B [180kJ·mol-1=946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2EN-O,所以EN-O=632kJ·mol-1。
]
9.B [研究表中数据发现,O2与O
的键能大者键长短。
按此规律,O
中O—O键长比O
中的长,所以键能要小。
按键长由短而长的顺序为(O—O)O
,键能为w>z>y>x。
故B正确,A不正确。
这些微粒都是由相同的原子组成,电子对无偏移,D项错误;对于这些微粒,在成键时所用电子情况,题中无信息,已有的知识中也没有,说明这不是本题考查的知识点,故
不选C项。
]
10.B [分子的结构是由键参数——键角、键长决定的,故A项错误;由于F、Cl、Br、I的原子半径不同,故C—X键的键长不相等,C项错误;H2O分子中的键角为10
5°,故D项也错。
]
11.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键的键能大于H—O键的键
能,所以二者更容易生成HF。
]
12.
(1)184.9
(2)A 多
解析 由题中数据和由键能求反应热公式可知:
H2+Cl2===2HCl
ΔH=436.0kJ·mol-1+242.7kJ·mol-1-2×431.8kJ·mol-1=-184.9kJ·mol-1
H2+Br2===2HBr
ΔH=436.0kJ·mol-1+193.7kJ·mol-1-2×366kJ·mol-1=-102.3kJ·mol-1
H2+I2
2HI
ΔH=436.0kJ·mol-1+152.7kJ·mol-1-
2×298.7kJ·mol-1=-8.7kJ·mol-1。
13.
(1)N2 CO CO2 N2O
(2)SO2 O3
解析
(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中,即C、N、O、F组成的共价分子,如:
N2与CO电子总数均为14,CO2与N2O电子总数均为22。
(2)依题意,只
要原子数相同,价电子总数也相同,即可互称为等电子体,NO
为三原子,其价电子总数为:
(5+6×2+1),SO2、O3也为三原子,各分子价电子总数均为6×3=18。
14.
(1)σ 大π
(2)同素异形体 (3)C (4)5
(5)1 4 1 4 2
解析 同种原子之间形成的共价键是非极性键,特殊共价键是中间O原子提供的2个电子,和旁边两个O原子各提供的一个电子,形成一个三原子四电子大π键。
O2与O3是同素异形体。
等电子体的分子结构相似,O3与SO2是等电子体。
O3分子的两端的原子各有2对孤对电子,中间的原子有一对孤对电子,共有5对孤对电子。