【新教材】2020年秋人教版（2019）高中化学选择性必修2第二章第一节共价键 第2课时　键参数——键能、键长和键角练习

第 2 课时 键参数——键能、键长和键角 基础过关练 题组一 键能 1.N—H 键键能的含义是( ) A.由 N 和 H 形成 1 mol NH3 所放出的能量 B.把 1 mol NH3 中的共价键全部拆开所吸收的能量 C.拆开约 6.02×1023 个 N—H 键所吸收的能量 D.形成 1 个 N—H 键所放出的能量 2.根据下表中所列的键能数据,判断下列分子中最不稳定的是( ) 化学键 H—H H—Cl H—Br Br—Br 键能/kJ·mol-1 436.0 431.8 366 193.7 A.HCl B.HBr C.H2 D.Br2 3.下列事实中,能够用键能解释的是( ) A.氮气的化学性质比氧气稳定 B.常温常压下,溴呈液态,碘呈固态 C.稀有气体一般很难发生化学反应 D.硝酸易挥发,硫酸难挥发 4.已知 N2+O2 2NO ΔH=+180 kJ·mol-1,其中 键、 键的键能分别为 946 kJ·mol-1、 498 kJ·mol-1,则 N—O 键的键能为( ) A.1 264 kJ·mol-1 B.632 kJ·mol-1 C.316 kJ·mol-1 D.1 624 kJ·mol-1 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.H2O 比 H2S 沸点高 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.已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表: 断裂或形成的化学键 能量数据 断裂 1 mol H2 分子中的化学键 吸收能量 436 kJ 断裂 1 mol Cl2 分子中的化学键 吸收能量 243 kJ 形成 1 mol HCl 分子中的化学键 释放能量 431 kJ 对于反应:H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g),下列说法正确的是( ) A.该反应的ΔH>0 B.生成 1 mol HCl 时反应放热 431 kJ C.氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固 D.相同条件下,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 题组二 键长 7.下列单质分子中,键长最长、键能最小的是( ) A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2 8.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 B.N—O 键的键长比 C—O 键的键长长 C.1 个氮气分子中含有 1 个σ键和 2 个π键 D.N H4 + 中 4 个 N—H 键的键能不同 9.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.CO2 分子中两个氧原子核之间的距离 10.(2020 上海金山高三一模, )SiF4 与 SiCl4 分子都是正四面体结构。下列判断正确的是( ) A.键长:Si—F>Si—Cl B.键能:Si—F>Si—Cl C.沸点:SiF4>SiCl4 D.共用电子对偏移程度:Si—Cl>Si—F 题组三 键角 11.下列分子中,键角最大的是( ) A.CH4 B.NH3 C.H2O D.CO2 12.NH3、NF3、NCl3 三种分子的中心原子相同,若周围原子电负性大,则键角小。NH3、NF3、NCl3 三 种分子中,键角大小的顺序正确的是( ) A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3 C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3 13.下列说法中正确的是( ) A.双原子分子中化学键键能越大,分子越稳定 B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定 C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定 D.在双键中,σ键的键能要小于π键的键能 14.在铜的催化作用下,F2 能与过量 NH3 发生反应:3F2+4NH3 3NH4F+NF3。下列说法正确的是( ) A.第一电离能:N>F>H B.NF3 中键角大于 NH3 中键角 C.键能:N—H 键>O—H 键 D.NH4F 的电子式: H · · N ·· H H ·· · · H + · · F ·· ·· · · - 能力提升练 题组 键参数的应用 1.(2020 福建高二测试, )下列分子中键角按由大到小顺序排列的是( ) ①BCl3 ②NH3 ③H2O ④CH4 ⑤BeCl2 A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤ 2.(2020 高二月考, )下列说法正确的是( ) A.同一原子中,1s、2s、3s 电子的能量逐渐减小 B.同一原子中,2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多 C.C—C 键、 键、 键的键能之比为 1.00∶1.77∶2.34,根据以上数据,可知乙烯和乙炔不 容易发生反应 D.共价键的键能越大,共价键越不容易断裂,由该键形成的分子越稳定 3.( )下列有关键参数的比较肯定错误的是(深度解析) A.键能:C—N< < B.键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl C.分子中的键角:H2O>CO2 D.一般,相同元素原子间形成的共价键键能:σ键>π键 4.( )下列说法中正确的是(深度解析) A.分子中键能越大,键长越短,则分子越稳定 B.只有非金属元素原子之间才能形成共价键 C.水分子可表示为 H—O—H,分子中键角为 180° D.H—O 键键能为 463 kJ/mol,即 18 g H2O 分解成 H2 和 O2 时,消耗能量为(2×463) kJ 5.( )已知氢气分子中化学键的键能为 436 kJ·mol-1,氧气分子中化学键的键能为 497.3 kJ·mol-1,氯气分 子中化学键的键能为 242.7 kJ·mol-1,氮气分子中化学键的键能为 946 kJ·mol-1,则下列叙述正确的是 ( ) A.N—N 键的键能为 1 3 ×946 kJ·mol-1≈315.3 kJ·mol-1 B.氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的共价键短 C.氧气分子中氧原子间是以共价单键结合的 D.氮气分子比氯气分子稳定 6.( )如图为元素周期表前 4 周期的一部分,下列有关 R、W、X、Y、Z 五种元素的叙述中,正确的是 ( ) X W Y R Z A.W、R 元素单质分子内都存在非极性键 B.X、Z 元素都能形成双原子分子 C.键长 W—HW—H D.键长 X—HHBr>HI B.氧化性:I2>Br2>Cl2 C.沸点:H2O>NH3 D.还原性:HI>HBr>HCl>HF (2)下列有关推断正确的是 。 A.同种元素形成的共价键,稳定性:三键>双键>单键 B.同种元素形成双键键能一定小于单键的 2 倍 C.键长越短,键能一定越大 (3)在表中所给 HX 分子中,键长最短的是 ,最长的是 ;O—O 键的键长 (填“大 于”“小于”或“等于”)O O 键的键长。 答案全解全析 基础过关练 1.C 2.D 3.A 4.B 5.B 6.C 7.D 8.C 9.B 10.B 11.D 12.C 13.A 14.D 1.C 键能是指气态分子中 1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量。N—H 键的键能是指拆开 1 mol N—H 键所吸收的能量,不是指形成 1 个 N—H 键所释放的能量。1 mol NH3 中含有 3 mol N—H 键,拆开 1 mol NH3 吸收的能量是 N—H 键键能的三倍。 2.D 一般,键长越长,键能越小,共价键越不牢固,形成的分子越不稳定。 3.A 键比 键的键能大而难以断裂,所以氮气化学性质比氧气稳定,A 符合题意;常温常压 下,溴呈液态,碘呈固态,与分子间作用力有关,与分子内的共价键的键能无关,B 不符合题意;稀有气体一 般很难发生化学反应的原因是其原子的最外层已达稳定状态,稀有气体不含化学键,C 不符合题意;溶 质的挥发性与分子内的共价键的键能无关,D 不符合题意。 4.B 由题意可知+180 kJ·mol-1=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2E(N—O),解得 E(N—O)=632 kJ·mol-1。 5.B 由于 N2 分子中存在三键,键能较大,故 N2 的化学性质很稳定;H2O 比 H2S 沸点高与键能无关;卤族 元素从 F 到 I,原子半径逐渐增大,其氢化物中化学键的键长逐渐变长,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,所以 F2 更容易与 H2 反应生成 HF。 6.C 由题表中数据可知,H—H 键键能>Cl—Cl 键键能,键能越大,键越牢固,分子具有的能量越低,C 正 确、D 错误。 7.D 比较原子半径可得出键长长短。 8.C 在乙烯分子中,碳碳双键键能不是碳碳单键键能的 2 倍,而是介于单键键能和 2 倍单键键能之 间,A 错误;N—O 键的键长比 C—O 键的键长短,B 错误;氮气分子中含有三键,则 1 个分子中有 1 个σ键 和 2 个π键,C 正确;N H4 + 中 4 个 N—H 键的键能相同,D 错误。 9.B 键长是成键原子间的核间距,水分子中两个氢原子、氩气中两个相邻氩原子、CO2 分子中两个 氧原子不成键。 10.B 原子半径:Cl>F,原子半径越大,其形成的化学键的键长就越长,所以键长: Si—FF,所以键 能:Si—F>Si—Cl,B 正确;SiF4、SiCl4 都是由分子构成的物质,结构相似,物质的相对分子质量越大,分子 间作用力就越大,物质的沸点越高,所以沸点:SiF4Cl,所以共用电子对偏 移程度:Si—ClBr>Cl,则键长:I— I>Br—Br>Cl—Cl,B 正确;H2O 分子中键角是 105°,CO2 分子中键角是 180°,C 错误;一般,相同元素原子 之间形成的σ键的键能比π键的大,D 正确。 知识拓展 键参数的测定 运用衍射谱、光谱等近代物理方法能够测定分子中原子间的距离、空间结构以及分子中化学键的强 度等。一般而言,借助数学和量子力学方法,可将衍射谱或光谱信息通过简单的计算转换为键参数。 例如,利用转动光谱,可以测定异核双原子分子的键长;从双原子分子的振动光谱中,能够分析化学键的 相对强度(键能)。 4.A 一般,分子中键能越大,键长越短,分子越稳定,A 正确;有些金属元素原子和非金属元素原子之间 也能形成共价键,B 错误;水分子中两个 H—O 键的键角为 105°,C 错误;H—O 键键能为 463 kJ/mol 指的 是拆开 1 mol H—O 键形成气态氢原子和氧原子所吸收的能量为 463 kJ,18 g 水的物质的量为 1 mol,1 mol H2O 中含 2 mol H—O 键,需吸收(2×463) kJ 的能量形成气态氢原子和氧原子,但氢原子、氧原子进 一步形成 H2 和 O2 时释放能量,不知道 H—H 键和 O O 键的键能,所以无法计算反应热,D 错误。 归纳总结 键长和键角是描述分子空间结构的参数。一般来说,如果知道分子中的键长和键角,这个 分子的空间结构就确定了。如 NH3 分子的 H—N—H 键角是 107°,N—H 键的键长是 101 pm,就可以确 定 NH3 分子是三角锥形分子。如图: 。 5.D 键由一个σ键和两个π键组成,N—N 键为σ键, 键的键能不是 N—N 键键能的 3 倍,A 项不正确; 键的键能比 H—H 键的键能大,但由于氢原子的半径 小, 键的键长大于 H—H 键的键长,B 项不正确;O2 分子中氧原子间以共价双键结合,C 项不正确; 键能越大,分子越稳定,D 项正确。 6.B 由元素在周期表中的位置可知,X 为 N、W 为 P、Y 为 S、R 为 Ar、Z 为 Br。白磷分子中存在 非极性键,但稀有气体分子为单原子分子,分子中没有化学键,A 错误;氮气、溴单质都是双原子分子,B 正确;原子半径 W>Y,故键长 W—H>Y—H,电负性 WW—H,C 错误;原子半径 W>X,故键长 W—H>X—H, 键长越短,键能越大,故键能 W—HHBr>HCl>HF,D 正确。(2)由碳碳键的数据知,A 正确;由 O—O 键、O O 键的键能知,B 错误;C—H 键的键长大于 N— H 键的键长,但是 N—H 键的键能反而较小,C 错误。