学年人教版选修3第2章第1节共价键第2课时作业.docx
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学年人教版选修3第2章第1节共价键第2课时作业
共价键第2课时
一．选择题（共13小题）
1．下列双原子分子中，热稳定性最大的是（ ）
分子
I2
HF
F2
HI
键能（kJ/mol）
151
569
153
297
A
B
C
D
A．AB．BC．CD．D
2．HCl气体难分解是因为（ ）
A．HCl相对分子质量大B．HCl分子极性强
C．H﹣Cl键键能大D．H﹣Cl键极性强
3．物质的性质可以用“键能”来解释的是（ ）
A．硅晶体熔点高B．氩气性质稳定
C．碘易升华D．氨极易溶于水
4．下列说法中正确的是（ ）
A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长
B．H﹣Cl的键能为431.8kJ•mol﹣1，H﹣I的键能为298.7kJ•mol﹣1，这可以说明HCl分子比HI分子稳定
C．含有极性键的分子一定是极性分子
D．键能越大，表示该分子越容易受热分解
5．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
6．已知几种共价键的键能如下：
化学键
H﹣N
N≡N
Cl﹣Cl
H﹣Cl
键能/kJ•mol﹣1
391
946
328
431
下列说法错误的是（ ）
A．键能：
N≡N＞N＝N＞N﹣N
B．H（g）+Cl（g）＝HCl（g）△H＝﹣431kJ•mol﹣1
C．H﹣N键能小于HCl键能，所以NH3的沸点高于HCl
D．2NH3（g）+3Cl2（g）＝N2（g）+6HCl（g）△H＝﹣202kJ•mol﹣1
7．下表中的数据是破坏或形成1mol物质中的化学键所消耗或释放的能量（kJ），该数值越大，表明含有该共价键的物质越稳定下列物质中最稳定的是（ ）
物质
Cl2
Br2
I2
H2
能量
243
193
151
436
A．I2B．Br2C．Cl2D．H2
8．下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是（ ）
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
9．下列事实能够用键能大小解释的是（ ）
A．冰的密度比水小
B．通常情况下，氮气的化学性质非常稳定
C．硝酸是挥发性酸，而硫酸是难挥发性酸
D．稀有气体一般难以发生化学反应
10．氰气分子式为（CN）2，结构式为N≡C﹣C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是（ ）
A．N≡C的键能小于C﹣C的键能
B．分子中含有2个σ键和4个π键
C．N≡C键的键长小于C≡C键的键长
D．分子中只含有极性键
11．2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会聚合生成高聚氮，这种高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构．已知晶体中N﹣N键的键能为160kJ•mol﹣1，而N≡N的键能为942kJ•mol﹣1（键能表示形成化学键释放的能量或者破坏化学键消耗的能量）．则下列有关说法不正确的是（ ）
A．键能越大说明化学键越牢固，所构成物质越稳定
B．高聚氮晶体属于原子晶体
C．高聚氮晶体中n（N）：
n（N﹣N）＝1：
3
D．用作炸药或高能材料可能是高聚氮潜在的应用
12．下面两表分别列出了CO和N2的某些性质及相关键能，有关说法不正确的是（ ）
表1
分子
熔点/℃
沸点/℃
常温时在水
中溶解度
CO
﹣205.05
﹣191.49
2.3mL
N2
﹣210.00
﹣195.81
1.6mL
表2
CO
C﹣O
C＝O
C≡O
键能（kJ•mol﹣1）
357.7
798.9
1071.9
N2
N﹣N
N＝N
N≡N
键能（kJ•mol﹣1）
193
418
946
A．CO与N2的价电子总数相等
B．由表2可知，CO的活泼性不及N2
C．由表1可知，CO的熔沸点高于N2，是因为CO分子间作用力大于N2
D．由表1可知，室温时，CO在水中的溶解性大于N2，是因为CO分子有弱极性
13．已知在CH4中，C﹣H键间的键角为109°28′，NH3中N﹣H键间的键角为107°．H2O中O﹣H键间的键角为105°，则下列说法中正确的是（ ）
A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力
B．孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对间的斥力
C．孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力
D．题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
二．填空题（共5小题）
14．NH3分子中∠HNH键角为107°，而配离子[Zn（NH3）6]2+中∠HNH的键角为109，5°，配离子[Zn（NH3）6]2+中∠HNH键角变大的原因是 。
15．在H2O分子中，H﹣O﹣H的键角是 ，H+可与H2O形成H3O+，H3O+中H﹣O﹣H键角比H2O中H﹣O﹣H键角大，原因为 。
16．已知下列氨分解的活化能Ea1＝600kJ/mol。
2NH3（g）⇌N2（g）+3H2（g）△H
反应中相关的化学键的键能数据如下：
化学键
H﹣H
N≡N
N﹣H
E/（kJ•mol﹣1）
436
946
391
由此计算合成氨反应[N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）]的活化能Ea2＝ kJ•mol﹣1。
17．下列气态分子BCl3、CCl4、H2O和BeCl2中，其键角由大到小的顺序为 ．
18．键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差．参考以下表格的键能数据，回答下列问题：
化学键
Si﹣O
Si﹣Cl
H﹣H
H﹣Cl
Si﹣Si
Si﹣C
键能/kJ•mol﹣1
460
360
436
431
176
347
（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“＞”或“＜”）
SiC Si；SiCl4 SiO2
（2）能不能根据键能的数据判断单质Si和化合物SiCl4的熔点高低？
（填“能”或“不能”），原因是
（3）如图立方体中心的“•”表示金刚石晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“•”表示出与之紧邻的碳原子
（4）工业上高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4（g）+2H2（g）
Si（s）+4HCl（g）计算该反应的反应热△H为 ．
共价键第2课时
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．【分析】双原子分子中形成的共价键越牢固，键能越大分子越稳定。
【解答】解：
图表数据可知，双原子分子中HF键能最大，说明分子的热稳定性最大，
故选：
B。
2．【分析】氢化物中共价键的键能越大，氢化物越稳定，越难分解，据此分析。
【解答】解：
氢化物中共价键的键能越大，氢化物越稳定，越难分解，所以HCl气体难分解是因为H﹣Cl键键能大，故C正确；
故选：
C。
3．【分析】原子之间的强烈的相互作用，键能越大，作用力越强，可物质的稳定性以及原子晶体的熔沸点，以此解答该题。
【解答】解：
A．硅为原子晶体，键能越大，熔点越高，故A正确；
B．氩为单原子分子，不存在共价键，故B错误；
C．碘为分子晶体，升华需克服分子间作用力，故C错误；
D．氨气易溶于水，与氢键有关，氢键为分子间作用力，故D错误。
故选：
A。
4．【分析】A、两个成键的原子间的核距离为键长；
B、键能越大，化学键越稳定；
C、含有极性键的分子也可能是非极性分子，如CO2；
D、键能越大，化学键越稳定，该分子越稳定，受热不易分解．
【解答】解：
A、两个成键的原子间的核距离为键长，故A错误；
B、键能越大，化学键越稳定，HCl的键能大，所以HCl分子比HI分子稳定，故B正确；
C、含有极性键的分子也可能是非极性分子，如CO2就是由极性键构成的非极性分子，故C错误；
D、键能越大，化学键越稳定，该分子越稳定，受热不易分解，故D错误；
故选：
B。
5．【分析】A．单质的稳定性与分子内的化学键的键能有关；
B．稀有气体是单原子分子；
C．结构相似，键能越大，物质越稳定；
D．H﹣F键能大于H﹣O键能，HF更稳定，更易形成。
【解答】解：
A．虽然N元素的电负性较大，但是氮气分子内有N≡N，键能大，故A不选；
B．稀有气体是单原子分子，分子内不存在化学键，故B选；
C．F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大，HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，是它们的键能逐渐减小的原因，故C不选；
D．H﹣F键能大于H﹣O键能，HF更稳定，F2比O2更容易与H2反应，故D不选；
故选：
B。
6．【分析】A．三键键长小于双键键长小于单键键长；
B．H（g）+Cl（g）＝HCl（g）的焓变为H﹣Cl键能的相反数；
C．NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能；
D．根据△H＝∑E（反应物）﹣∑E（生成物）计算。
【解答】解：
A．三键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：
N≡N＞N＝N＞N﹣N，故A正确；
B．H（g）+Cl（g）＝HCl（g）的焓变为H﹣Cl键能的相反数，则△H＝﹣431kJ/mol，故B正确；
C．NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能，键能不是主要原因，故C错误；
D．根据△H＝∑E（反应物）﹣∑E（生成物），则2NH3（g）+3Cl2（g）＝N2（g）+6HCl（g）△H＝6E（N﹣H）+3E（Cl﹣Cl）﹣E（N≡N）﹣6E（H﹣Cl）＝﹣202kJ/mol，故D正确，
故选：
C。
7．【分析】破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越高则说明物质越稳定，物质具有的能量越低。
【解答】解：
根据表中数据可知，破坏1mol氢气中的化学键所消耗的能量最高，则说明氢气最稳定，具有的能量最低，
故选：
D。
8．【分析】A．F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小；
B．HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键；
C．金刚石、晶体硅属于原子晶体，影响熔沸点的因素是共价键；
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，影响熔沸点的因素是离子键。
【解答】解：
A．F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与共价键的键能大小无关，故A错误；
B．HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键能越大越稳定，与共价键的键能大小有关，但是HF，HCl，HBr，HI的热稳定性依次减弱，故B错误；
C．金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子之间存在共价键，原子半径越小，键能越大，熔沸点越高，与共价键的键能大小有关且正确，故C正确；
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，与共价键的键能大小无关，故D错误。
故选：
C。
9．【分析】A．冰的密度比水小，这是由于冰中存在氢键所致；
B．物质的稳定性与键能有关；
C．硝酸、硫酸和磷酸固态时都属分子晶体，熔、沸点的高低由分子间作用力的大小决定；
D．稀有气体为单原子分子，原子都是稳定结构；
【解答】解：
A．冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键，氢键在水液态是使一个水分子与4个水分子相连，而当水凝固时氢键会拉伸水分子使水分子之间距离增大体积也就增大了，设水的质量为m，当m质量的水凝结成冰时，质量m不变，体积变大p＝m/V．密度也就小了，与键能无关，故A错误；
B．氮气分子中N≡N的键能很大，分子很稳定，故氮气在常温下很稳定，化学性质不活泼，与键能有关，故B正确；
C．硝酸的分子间作用力小，沸点低，是挥发性，酸硫酸、磷酸的分子间作用力大，沸点高，是不挥发性酸，与键能无关，故C错误；
D．稀有气体为单原子分子，原子都形成稳定结构，稀有气体一般难于发生化学反应，与键能无关，故D错误；
故选：
B。
10．【分析】A．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长键长越大键能越小；
B．共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，共价三键中一个是σ键两个是π键；
C．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长；
D．同种原子间形成非极性键，不同原子形成极性键。
【解答】解：
A．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C﹣C键长，N≡C的键能大于C﹣C的键能，故A错误；
B．该分子的结构式为N≡C﹣C≡N，该分子中含有3个σ键4个π键，故B错误；
C．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长，故C正确；
D．同种原子间形成非极性键，不同原子形成极性键，该分子的结构式为N≡C﹣C≡N，分子中既有极性键，又有非极性键，故D错误；
故选：
C。
11．【分析】A、根据物质稳定性与键能的关系分析；
B、根据高聚氮结构判断；
C、根据N原子能形成三个共价键，而每个共价键由两个N原子组成来分析；
D、高聚氮含有非常高的化学能．
【解答】解：
A、键能越大，破坏化学键消耗的能量越多，则化学键越牢固，所构成物质越稳定，故A正确；
B、由信息可知，高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构，所以高聚氮为原子晶体，故B正确；
C、高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合，而每个共价键由两个N原子组成，所以n（N）：
n（N﹣N）＝2：
3，故C错误；
D、由高聚氮的结构及制备条件可知高聚氮含有非常高的化学能，可能成为做炸药或高能材料，故D正确。
故选：
C。
12．【分析】A．原子数相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的化学键类型和空间构型，互称为等电子体；
B．一氧化碳和氮气分子结构中为三键结构，根据提供的键能计算各物质中的第一个π键的键能，键能越大越稳定；
C．一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体，分子间作用力越大，沸点越高；
D．水是极性溶剂，氮气为非极性分子，一氧化碳为极性分子，结合相似相溶分析。
【解答】解：
A．CO与N2属于等电子体结构相似，CO与N2的价电子总数相等为14，故A正确；
B．根据氮气分子结构知，一个CO分子中含有2个π键，根据表中键能知，CO中第一个π键的键能是1071.9kJ/mol﹣798.9kJ/mol＝273kJ/mol，N2中第一个π键的键能是941.7kJ/mol﹣418.4kJ/mol＝523.3kJ/mol，CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个π键比N2更容易断，所以一氧化碳比氮气活泼，故B错误；
C．一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体，分子间作用力越大，沸点越高，由表1可知，CO的熔沸点高于N2，是因为CO分子间作用力大于N2，故C正确；
D．水是极性溶剂，氮气为非极性分子，一氧化碳为极性分子，由表1可知，室温时，CO在水中的溶解性大于N2，是因为CO分子有弱极性，故D正确；
故选：
B。
13．【分析】CH4的中心原子没有孤电子对，其键角为109°28′，NH3的中心原子含有1个孤电子对，键角为107°，H2O的中心原子含有2个孤电子对，O﹣H键间的键角为105°，
孤对电子对成键电子的排斥作用较强．
【解答】解：
已知：
CH4的中心原子没有孤电子对，其键角为109°28′，NH3的中心原子含有1个孤电子对，键角为107°，H2O的中心原子含有2个孤电子对，O﹣H键间的键角为105°，所以孤对电子对成键电子的排斥作用较强，即孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，故A正确。
故选：
A。
二．填空题（共5小题）
14．【分析】电子对之间排斥力：
孤电子对﹣孤电子对＞孤电子对﹣成键电子对＞成键电子对﹣成键电子对，据此判断。
【解答】解：
已知电子对之间排斥力：
孤电子对﹣孤电子对＞孤电子对﹣成键电子对＞成键电子对﹣成键电子对，NH3分子中N原子的孤对电子进入Zn2+的空轨道形成配离子后，原孤对电子对N﹣H键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱，键角变大，所以配离子[Zn（NH3）6]2+中∠HNH的键角比NH3分子中∠HNH键角大；
故答案为：
NH3分子中N原子的孤对电子进入Zn2+的空轨道形成配离子后，原孤对电子对N﹣H键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱。
15．【分析】水分子中氧原子sp3杂化，氧原子两对孤对电子，一般来说，相互之间排斥力的大小为：
孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力。
【解答】解：
水分子中氧原子sp3杂化，氧原子两对孤对电子，分子中H﹣O键之间的键角为104.5°，H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H3O+中H﹣O﹣H键角比H2O中H﹣O﹣H键角大；
故答案为：
104.5o；H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，排斥力较小。
16．【分析】△H＝反应物总键能﹣生成物总键能，可以算出反应热，焓变等于正逆反应的活化能之差，且物质的量与能量成正比。
【解答】解：
N2（g）+3H2（g⇌2NH3（g）△H＝反应物总键能﹣生成物总键能＝（946+436×3）kJ•mol﹣1﹣（6×391）kJ•mol﹣1＝﹣92kJ•mol﹣1，氨分解的活化能Ea1＝600kJ/mol，则合成氨反应[N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）]的活化能Ea2＝（600﹣92）kJ•mol﹣1＝508J•mol﹣1，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）]的活化能Ea2＝508kJ•mol﹣1，
故答案为：
508。
17．【分析】CCl4为正四面体结构键角为109°28′，H2O分子的空间结构为V形，键角为为107°，BeCl2的空间结构为直线形，键角为180°，BCl3的空间结构为平面三角形，键角为120°，由此分析解答．
【解答】解：
CCl4为正四面体结构键角为109°28′，H2O分子的空间结构为V形，键角为为107°，BeCl2的空间结构为直线形，键角为180°，BCl3的空间结构为平面三角形，键角为120°，所以键角由大到小的顺序为BeCl2＞BCl3＞CCl4＞H2O；
故答案为：
BeCl2＞BCl3＞CCl4＞H2O．
18．【分析】
（1）物质的熔点与晶体类型有关，原子晶体的熔点大于分子晶体的熔点；如果晶体类型相同，物质的熔点与化学键的键长成反比，键长越短，键能越大，熔点越高；
（2）晶体熔点与晶体类型有关，原子晶体中的作用力是共价键，分子晶体中的作用力是范德华力，共价键比范德华力大很多，导致异响其熔点；
（3）金刚石中每个碳原子和四个碳原子形成四个共价键，如果一个碳原子在正方体体心上，4个碳原子在相对的4个顶点上；
（4）化学反应方程式中的反应热＝反应物的键能之和﹣生成物的键能之和．
【解答】解：
（1）碳化硅和硅都是原子晶体，晶体类型相同的物质其熔点与键长成正比，键长越长，键能越小，熔点越低，碳化硅的键长小于硅硅键长，所以碳化硅的熔点比硅的高；二氧化硅是原子晶体，氯化硅是分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体，所以二氧化硅的熔点比氯化硅的高，
故答案为：
＞；＜；
（2）物质熔点高低由构成物质的微粒间作用力决定，单质Si属于原子晶体，原子间作用力是共价键；SiCl4属于分子晶体，分子间作用力是范德华力，比共价键弱得多．因此不能都根据键能来判断物质的熔点高低，
故答案为：
不能；物质熔点高低由构成物质的微粒间作用力决定，单质Si属于原子晶体，原子间作用力是共价键；SiCl4属于分子晶体，分子间作用力是范德华力，比共价键弱得多．因此不能都根据键能来判断物质的熔点高低；
（3）金刚石中每个碳原子和四个碳原子形成四个共价键，如果一个碳原子在正方体体心上，4个碳原子在相对的4个顶点上，所以为：
，故答案为：
；
（4）△H＝360kJ/mol×4+436kJ/mol×2﹣176kJ/mol×2﹣431kJ/mol×4＝+236kJ/mol，故答案为：
+236kJ/mol．
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