1、 - 1 - 共价键的键参数与等电子原理共价键的键参数与等电子原理同步检测试题同步检测试题 练基础练基础 1下列说法正确的是( ) A键角决定了分子的结构 B共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 CCH4、CCl4中键长相等，键角不同 DC=C 键的键能是 CC 键的键能的两倍 2下列说法中正确的是( ) A乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的 2 倍 BNO 键的极性比 CO 键的极性大 C氮气分子中含有 1 个 键和 2 个 键 DNH 4中 4 个 NH 键的键能不同 3已知 XX、YY、ZZ 键的键长分别为 198 pm、74 pm、154 pm，则它们单质分
2、子的稳定性是( ) AX2Y2Z2 BZ2Y2X2 CY2X2Z2 DY2Z2X2 4等电子体的结构相似、物理性质相似，下列各对粒子中，空间结构相似的是( ) ASO2与 O3 BCO2与 NO2 CCS2与 NO2 DPCl3与 BF3 5根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构型不相似的是( ) ANH 4和 CH4 BH3O 和 NH 3 CNO 3和 CO 2 3 DCO2和 H2O 6三氯化磷分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形。下列关于三氯化磷分子 的叙述，不正确的是( ) APCl3分子中三个共价键的键长、键角都相等 BPCl3分子中的 PCl 键属于 键 CPCl3分子
3、中三个共价键的键能、键角均相等 DPCl3分子中三个共价键的键角均为 120 7已知 HH 键能为 436 kJ mol 1，HN 键能为 391 kJ mol1,1 mol N 2与足量 H2反应 放出的热量为 92.4 kJ mol 1，则 NN 键的键能是( ) A431 kJ mol 1 B945.6 kJ mol1 C649 kJ mol 1 D896 kJ mol1 - 2 - 提素养提素养 8N2的结构可以表示为，CO 的结构可以表示为，其中椭圆框表示 键，下列说法中不正确的是( ) AN2分子与 CO 分子中都含有三键 BCO 分子与 N2分子中的 键并不完全相同 CN2与 C
4、O 互为等电子体 DN2与 CO 的化学性质相同 9 美国科学家合成了含有 N 5的盐类， N 5的结构呈 V 形， 如图所示(图中箭头代表单键)。 下列有关该离子的说法中正确的是( ) A每个 N 5中含有 35 个质子和 36 个电子 B该离子中含有 键和 键 C该离子中含有 2 个 键 DN 5与 PO 3 4互为等电子体 10碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 CC CH CO SiSi SiH SiO 键能 kJ mol 1 356 413 336 226 318 452 回答下列问题： (1)通常条件下，比较 CH4和 SiH4的稳定性强弱：_。
5、(2)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 _ _。 (3)SiH4的稳定性小于 CH4，更易生成氧化物，原因是 _ _。 11请回答下列各题： (1)写出与 H2O 分子互为等电子体的两种微粒的化学式_、_。 (2)写出一种与 NO 3互为等电子体的微粒的化学式_。 (3)写出一种由第二周期元素组成的且与 CO 互为等电子体的阴离子的电子式_。 (4)双原子 14 电子的等电子体的共同特点是物质中都具有共价三键，请举出相应的 3 个 - 3 - 例子_、 _、 _(分子或离子)， 每分子或离子中含_个键， _ 个 键。 12 已知 H2、 O2、 Cl2、
6、N2分子中共价键的键能依次为 436 kJ/mol、 497 kJ/mol、 243 kJ/mol、 946 kJ/mol。 (1)下列叙述正确的是_。 ANN 键键能为1 3946 kJ/mol315.3 kJ/mol B氮分子中共价键的键长比氢分子中共价键的键长短 C氧分子中氧原子是以共价单键结合的 D氮分子比氯分子稳定 (2)计算反应 3Cl22NH3=N26HCl(ENH391 kJ/mol，EHCl432 kJ/mol)的反应热。 13氮是地球上极为丰富的元素。 (1)Li3N 中氮以 N3 存在，基态 N3的电子排布式为_。 (2)NN 键的键能为 946 kJ mol 1，NN
7、键的键能为 193 kJ mol1，计算说明 N 2中的 _键比_键稳定(填“”或“”)。 (3)(CH3)3NH 和 AlCl 4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于 100 ， 其挥发性一般比有机溶剂大，两种离子中均存在_键。 (4)CO 和 N2互为等电子体结构。CO 和 N2分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含 的共价键类型有_，CO、N2的结构可表示为 CO、NN，两者的键能数据如下表： (单位 kJ mol 1) AB A=B AB CO 357.7 798.9 1 071.9 N2 154.8 418.4 941.7 结合数据说明 CO 比 N2活泼的原因 _ -
8、 4 - _。 (5)水分子和硫化氢分子的键角和键长如下表： 分子 H2O H2S 键角 104.5 92.1 键长 95.7 pm 133.6 pm 根据表格中的数据判断 OH 键键能_(填“”“”或“”“”或“”)226 kJ mol 1。 (2)H2被认为是 21 世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21 世纪的能 - 5 - 源”“未来的石油”等观点。试计算每千克 H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为_； 每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为_(已知 1 mol Si 中含 2 mol SiSi 键，1 mol SiO2中 含 4 mol SiO 键)。 - 6 - 共价键的键参数与
9、等电子原理共价键的键参数与等电子原理 1解析：分子结构是由键角和键长共同决定的，A 错误；CH4、CCl4分子均为正四面体 形，它们的键角相同，键长不等，C 错误；C=C 中的双键含一个 键和一个 键，通常而 言 键键能大于 键键能，故 C=C 键的键能应小于 CC 键键能的两倍，D 错误。 答案：B 2解析：在共价键的键能中，双键键能不是单键键能的 2 倍，而是介于单键键能和 2 倍单键键能之间，A 错误；氮和碳元素，氮元素非金属性更强，B 错误；NH 4中 4 个 NH 键 的键能相同，D 错误；氮气分子中含有三键，则必有 1 个 键和 2 个 键，C 正确。 答案：C 3解析：共价键的键
10、长越短，键能越大，共价键越稳定，分子也越稳定，而三种单质 的键长由小到大的顺序为：YYZZZ2X2。 答案：D 4解析：由题中信息可知，只要算出分子中各原子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。 答案：A 5解析：根据等电子原理，CO2和 H2O 二者原子数相等，但价电子总数不等，不是等 电子体，则它们的空间构型不相似。 答案：D 6解析：三氯化磷分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，说明三氯化磷分 子的三个共价键的夹角均不是 120 。 答案：D 7解析：NN、HH 的断裂需要吸收能
11、量，而 NH 的形成要放出能量，根据能量 守恒可得如下关系式： Q436 kJ mol 13391 kJ mol1692.4 kJ mol1， 解得 Q945.6 kJ mol 1，B 正确。 答案：B 8解析：从题图可以看出，N2分子与 CO 分子中均含有一个 键和两个 键，所以二 者都含有三键，A 正确；N2分子中的 键是由每个氮原子各提供两个 p 电子以“肩并肩”方 式形成的，而 CO 分子中的一个 键是由氧原子单方面提供电子对形成的，B 正确；N2与 CO 的原子总数和价电子总数均相同，互为等电子体，二者化学性质相似，但并不完全相同，C 正 确，D 错误。 答案：D 9解析：每个 N
12、5中含有 35 个质子和 34 个电子，A 项错误；根据 N 5的结构式可知， - 7 - 该离子中含有 键和 键，B 项正确；1 个氮氮三键中有 2 个 键，所以该离子中含有 4 个 键，C 项错误；根据等电子体的定义，N 5的价电子总数为 24，而 PO 3 4的价电子总数为 32， 二者不互为等电子体，D 项错误。 答案：B 10解析：(1)因为 CH 键的键能大于 SiH 键的键能，所以 CH4比 SiH4稳定。 (2)CC 键和 CH 键的键能比 SiH 键和 SiSi 键的键能都大，因此烷烃比较稳定， 而硅烷中 SiSi 键和 SiH 键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。
13、(3)CH 键的键能大于 CO 键的， CH 键比 CO 键稳定， 而 SiH 的键能却远小于 SiO 键的，所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO 键。 答案：(1)CH4比 SiH4稳定 (2)CC 键和 CH 键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中 SiSi 键和 SiH 键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成 (3)CH 键的键能大于 CO 键，CH 键比 CO 键稳定，而 SiH 的键能却远小于 SiO 键，所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO 键 11解析：(1)用 S 原子替换 H2O 中的 O 原子得等电子体 H2S；用 N 原子替换 H2O
14、中的 O 原子且增加 1 个负电荷得等电子体 NH 2。 (2)用 C 原子或 Si 原子替换 NO 3中的 N 原子， 同时需增加 1 个负电荷得等电子体 CO 2 3、 SiO2 3；用 S 原子替换 NO 3中的 N 原子，同时需减掉 1 个负电荷得等电子体 SO3；同理推出 BF3与 SO3为等电子体。 (3)用 N 原子替换 CO 中的 O 原子，需增加 1 个负电荷得等电子体 CN ；用 C 原子替换 CO 中的 O 原子，需增加 2 个负电荷得等电子体 C2 2，CO、N2、CN 、C2 2互为等电子体，故 C2 2、CN 的电子式与 N 2相似，分别为CC 2、CN。 (4)双
15、原子 14 电子的等电子体有 N2、CO、CN 、C2 2等，N2的结构式为 NN，分子中 有 1 个 键和 2 个 键，其他分子或离子与 N2相同。 答案：(1)H2S NH 2 (2)CO 2 3、BF3、SiO 2 3、SO3等(答案合理即可) (3)CN 或CC2 (4)N2 CO CN 1 2 12解析：(1)NN 键由一个 键和两个 键构成，NN 键为 键， 键与 键的键 能不相等，在 N2分子中， 键的键能大于 键的键能，所以 A 不正确。NN 键键能比 HH 键键能大，但由于 H 原子的原子半径小，所以 NN 键的键长大于 HH 键的键长。O2中氧 原子间是以双键结合的，C 不
16、正确。键能越大，分子越稳定，故 D 正确。 答案：(1)D (2)H3EClCl6ENHENN6EHCl 3243 kJ/mol6391 kJ/mol946 kJ/mol6432 kJ/mol463 kJ/mol 13解析：(1)基态 N3 核外电子数目是 10，根据核外电子排布规律推断，电子排布式为 - 8 - 1s22s22p6。(2)根据题给数据可知，NN 键即 键的键能为 193 kJ mol 1，NN 键的键能为 946 kJ mol 1， 其中包含一个 键和两个 键， 则 键的键能是(946193)/2376.5(kJ mol1)， 键能越大，化学键越稳定，由数据可以判断 N2分子
17、中 键比 键稳定。(3)题中阴、阳离子均 为原子团，是由原子通过共价键形成的。(4)CO 与 N2是等电子体，结构相似，所以 N2与 CO 的分子中都包含的共价键有 键和 键(在 NN 和 CO 中都包含了一个 键和两个 键)。 CO 中断裂第一个 键消耗的能量为 1 071.9 kJ mol 1798.9 kJ mol1273 kJ mol1；而 N 2 中断裂第一个 键消耗的能量为 941.7 kJ mol 1418.4 kJ mol1523.3 kJ mol1，可见 CO 的 第一个 键容易断裂，因此 CO 比 N2活泼。(5)氧的电负性大于硫的电负性，氧与氢之间的两 对成键电子比硫与氢
18、之间的两对成键电子更靠近中心原子，因此氧与氢之间的两对成键电子 距离近，排斥力大，键角大。 答案：(1)1s22s22p6 (2) (3)共价 (4) 键和 键 CO 中断裂第一个 键消耗的能 量(273 kJ)比 N2中断裂第一个 键消耗的能量(523.3 kJ)小，CO 的第一个 键较容易断裂，因 此 CO 较活泼 (5) 由于氧的电负性大于硫， 氧原子吸引电子的能力比硫原子大， 则 H2O 中 两个氢原子所带的正电荷比 H2S 中氢原子的多，即 H2O 中两个氢原子间的排斥力比 H2S 中的 大，故 H2O 中的键角大于 H2S 中的键角 14解析：.(1)可以直接从题图中读出有关数据，
19、HH 键的键长为 74 pm；体系能量 由高到低的顺序是。(2)氢分子中含有一个 键，A 项错误；核间距逐渐减小时， 两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，B 项正确；已经达到 稳定状态，当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量，C 项正确；氢 分子中含有一个非极性共价键，D 项错误。.(1)SiSi 键的键长比 SiC 键的键长长，SiSi 键的键能比 SiC 键的键能小。(2)由题图可知 HH 键的键能为 436 kJ mol 1，每千克 H 2燃 烧(生成水蒸气)放出的热量约为 1 000 g 2 g mol 1(462.8 kJ mol12436 kJ mol1497.3 kJ mol 11 2)120 475 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 452 kJ mol 14 mol497.3 kJ mol 11 mol226 kJ mol12 mol858.7 kJ。 答案：.(1)74 pm (2)BC .(1) (2)120 475 kJ 858.7 kJ
