1、2.12.1 共价键共价键 第第 2 2 课时课时 键参数键参数 等电子体等电子体 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
2、， 受热时最不稳定的是() 化学键 H H H Cl H Br H I 键能 kJmol 1 43 6.0 431 .8 366 29 8.7 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() ASO2与 O3BCO2与 NO2 CCS2与 NO2DPCl3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
3、等电子体的空间结构相 同，则下列有关说法中正确的是() ACH4和 NH 4是等电子体，键角均为 60 BNO 3和 CO 2 3是等电子体，均为平面正三角形结构 CH3O 和 PCl3是等电子体，均为三角锥形结构 DB3N3H6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(kJmol 1)：PP：198 PO：360O=O： 498，则反应 P4(白磷)3O2=P4O6的反应热H 为() A1
4、 638 kJmol 1 B1 638 kJmol 1 C126 kJmol 1 D126 kJmol 1 8已知 N2O2=2NO 为吸热反应，H180 kJmol 1，其中 NN、O=O 键的键能分别为 946 kJmol 1、498 kJmol1，则 NO 键的键能为( ) A1 264 kJmol 1 B632 kJmol 1 C316 kJmol 1 D1 624 kJmol 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： OO 键 数据 O 2 2 O 2 O2O 2 键长(10 12m)1 49 1 28 121112 键能(kJmol 1)
5、xy 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 wzyx；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 CCF4、CCl4、CBr4、CI4中 CX 键的键长、键角均相等 DH2O 分子中两个 OH 键的键角为 180 11下列事实不能用键能的大小来解释的是() AN 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
6、反应 CHF、HCl、HBr、HI 的稳定性逐渐减弱 DF2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 kJmol 1) 键 H H Br Br I I Cl Cl H Cl H I HBr 键 能 43 6.0 193. 7 15 2.7 242 .7 431 .8 29 8.7 366 (1)1 mol H2在 2 mol Cl2中燃烧，放出的热量为_kJ。 (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的 Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的是_。 ACl2Br2I2BI2Br2Cl2 预测 1 mol H2在足量 F2中燃烧比在足量 Cl2中燃烧放热_
7、。 131919 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 2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
8、V 形，两个 OO 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() AH2OBCO2CSO2DBeCl2 (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 PbS
9、O4而 O2不能，试配平： _PbS_O3=_PbSO4_O2，生成 1 mol O2，转移电子的物质的量为 _mol。 参考答案 1C 2C键长越短，键能越大，共价化合物越稳定，C 项不正确。 3D 4D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(946 kJmol 1)比 O2分子中共价键 的键能(497.3 kJmol 1)大，在化学反应中更难断裂。 5A由题中信息可知，只要算出分子中各原子
10、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。 6BCH4和 NH 4都是正四面体结构，键角均为 10928，A 项不正确；NO 3和 CO 2 3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。 7A反应中的键能包括： 断裂 1 mol P4和 3 mol O2分子中共价键吸收的能量和形成 1 mol P4O6中共 价键放出的能量。由各物质的分
11、子结构知 1 mol P4含 6 mol PP 键，3 mol O2含 3 mol O=O 键，化学反 应的反应热H反应物的总键能生成物的总键能。故H(198 kJmol 16498 kJmol13)360 kJmol 1121 638 kJmol1。 8B180kJmol 1946 kJmol 1498 kJmol 12EN O，所以 ENO632 kJmol 1。 9B研究表中数据发现，O2与 O 2的键能大者键长短。按此规律，O 2 2中 OO 键长比 O 2中的长， 所以键能要小。按键长由短而长的顺序为(OO)O 2O2O 2zyx。故 B 正确，A 不正确。 这些微粒都是由相同的原子
12、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。 10B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 CX 键的键长不相等，C 项错误；H2O 分子中的键角为 105，故 D 项也错。 11B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
13、逐渐减弱。由于 HF 键的 键能大于 HO 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： H2Cl2=2HCl H436.0 kJmol 1242.7 kJmol12431.8 kJmol1184.9 kJmol1 H2Br2=2HBr H436.0 kJmol 1193.7 kJmol12366 kJmol1102.3 kJmol1 H2I22HI H436.0 kJmol 1152.7 kJmol1 2298.7 kJmol 18.7 kJmol1。 13(1)N2COCO2N2O(2)SO2O3 解析(1)仅由第二周期元素
14、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 2为三原子，其价电子 总数为：(5621)，SO2、O3也为三原子，各分子价电子总数均为 6318。 14(1)大(2)同素异形体(3)C(4)5 (5)14142 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。
