志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 第一节 共价键 课后·训练提升 基础巩固 1.下列物质的分子中既含有σ键，又含有π键的是()。 A.HCI B.H2O C.H2O2 D.C2H4 客案p 2.根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是()。 A两者都为sso键 B.两者都为ppσ键 C.前者为p-pc键，后者为spo键 D.前者为sso键，后者为spG键 答案c 解析H原子的1个电子排布在1s轨道，F原子的最外层7个电子排布在25、2印轨道，F2单质中共价 键是ppσ键，而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道“头碰头”重叠，形成spσ键。 3.1个丁烯二酸(HOOCCH一CHCOOH分子结构中含有σ键、π键的个数分别是()。 A.4个c键、1个π键 B.11个c键、3个π键 C.4个σ键、3个π键 D.9个c键、5个π键 含案B 解析1个丁烯二酸分子中含有1个C一C、2个C一0、2个C-H、2个C-0、2个C-C、2个 O一H,其中C一C、CD均含有1个。键、1个π键，其他都为ō键，则1个丁烯二酸分子中含有11 个6键、3个π键。 4.六氟化硫分子呈正八面体结构（如图所示），在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方 面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关六氟化硫的推测正确的是()。 1
1 第一节 共价键 课后· 基础巩固 1.下列物质的分子中既含有 σ 键,又含有 π 键的是( )。 A.HCl B.H2O C.H2O2 D.C2H4 答案:D 2.根据氢原子和氟原子的核外电子排布,对 F2 和 HF 分子中形成的共价键描述正确的是( )。 A.两者都为 s-s σ 键 B.两者都为 p-p σ 键 C.前者为 p-p σ 键,后者为 s-p σ 键 D.前者为 s-s σ 键,后者为 s-p σ 键 答案:C 解析:H 原子的 1 个电子排布在 1s 轨道,F 原子的最外层 7 个电子排布在 2s、2p 轨道,F2单质中共价 键是 p-p σ 键,而 HF 分子中是 H 原子的 1s 轨道与 F原子的 2p轨道“头碰头”重叠,形成 s-p σ 键。 3.1 个丁烯二酸(HOOCCH CHCOOH)分子结构中含有 σ 键、π 键的个数分别是( )。 A.4 个 σ 键、1 个 π 键 B.11 个 σ 键、3 个 π 键 C.4 个 σ 键、3 个 π 键 D.9 个 σ 键、5 个 π 键 答案:B 解析:1 个丁烯二酸分子中含有 1 个 C C、2 个 C O、2 个 C—H、2 个 C—O、2 个 C—C、2 个 O—H,其中 C C、C O 均含有 1 个 σ 键、1 个 π 键,其他都为 σ 键,则 1 个丁烯二酸分子中含有 11 个 σ 键、3 个 π 键。 4.六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示),在高电压下仍有良好的绝缘性,性质稳定,在电器工业方 面有着广泛的用途,但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关六氟化硫的推测正确的是( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org A六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构 B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫 C.六氟化硫分子中含极性键、非极性键 D.S一F是o键，且键长、键能都相等 含案p 懈析根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6对 共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，A项错误。六赢化硫 不易燃烧生成二氧化硫，B项错误。不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S一F均为极性键， 不含非极性键C项错误。六氯化硫分子中的S一F都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相 等，D项正确。 5X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表： 元素 相关信息 X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等 常温、常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积 Z和Y同周期，Z的电负性大于Y W的一种核素的质量数为63，中子数为34 下列说法中错误的是( ）。 A.W位于元素周期表第四周期第IB族 B.XZ4是一种常用的溶剂，1个XZ4的分子中存在4个G键 C.键长：H一Y>H-Z D.XY2分子中Y一X一Y的键角为120° 答案D 解析由题给信息推出X元素基态原子的电子排布式为1s22s22p2,为碳元素；Y为硫元素；Z为氯元 素；W为钢元素。钢元素位于元素周期表第四周期第IB族，A项正确。CC14是一种常用的溶剂，1个 CC14分子中的共价键全部为单键，有4个。键，B项正确。原子半径S>C1,所以键长H一S>H一CL,C项 正确。XY2为CS2,结构式为SC一S,空间结构与CO2相似，键角为180°，D项错误。 6.乙烯是一种常用的催熟剂，下列对乙烯中化学键的分析中正确的是()。 A在乙烯分子中有1个σ键、1个π键 B.乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的σ键 C.乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程中断裂的是C一Hσ键 D.乙烯分子中的σ键关于镜面对称 答案c 2
2 A.六氟化硫中各原子均为 8 电子稳定结构 B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫 C.六氟化硫分子中含极性键、非极性键 D.S—F 是 σ 键,且键长、键能都相等 答案:D 解析:根据题图知,每个 F 原子和 1 个 S 原子形成 1对共用电子对,每个 S 原子和 6个 F原子形成 6 对 共用电子对,所以 F 原子都达到 8 电子稳定结构,但 S 原子最外层达到 12 电子,A项错误。六氟化硫 不易燃烧生成二氧化硫,B 项错误。不同种原子间形成极性键,六氟化硫分子中的 S—F 均为极性键, 不含非极性键,C 项错误。六氟化硫分子中的 S—F 都是 σ 键,为正八面体结构,所以键长、键能都相 等,D 项正确。 5.X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表: 元素 相关信息 X X 的基态原子核外 3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等 Y 常温、常压下,Y 单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积 Z Z和 Y 同周期,Z的电负性大于 Y W W的一种核素的质量数为 63,中子数为 34 下列说法中错误的是( )。 A.W 位于元素周期表第四周期第ⅠB 族 B.XZ4 是一种常用的溶剂,1 个 XZ4 的分子中存在 4 个 σ 键 C.键长:H—Y>H—Z D.XY2 分子中 Y—X—Y 的键角为 120° 答案:D 解析:由题给信息推出 X 元素基态原子的电子排布式为 1s22s22p2 ,为碳元素;Y 为硫元素;Z 为氯元 素;W 为铜元素。铜元素位于元素周期表第四周期第ⅠB 族,A 项正确。CCl4 是一种常用的溶剂,1 个 CCl4 分子中的共价键全部为单键,有 4 个 σ 键,B 项正确。原子半径 S>Cl,所以键长 H—S>H—Cl,C 项 正确。XY2 为 CS2,结构式为 S C S,空间结构与 CO2 相似,键角为 180°,D 项错误。 6.乙烯是一种常用的催熟剂,下列对乙烯中化学键的分析中正确的是( )。 A.在乙烯分子中有 1 个 σ 键、1 个 π 键 B.乙烯在发生加成反应时,断裂的是碳原子间的 σ 键 C.乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯,在该过程中断裂的是 C—H σ 键 D.乙烯分子中的 σ 键关于镜面对称 答案:C
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 解析在乙烯分子中存在4个C-Hσ键和1个C一Cσ键，同时还含有1个碳碳原子间的π键A项错 误。由于σ键要比π键稳定，故乙烯在发生加成反应时断裂的是碳碳原子间的π键，B项错误。由乙 烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的1个氢原子被氯原子取代，故断裂的是C一Hσ键，C项正确。σ键是 轴对称，D项错误。 7.防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，是因为它所含的有效成分的分子中含有π键，这 些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列 物质中没有防晒效果的是( A.氨基苯甲酸 B羟基丙酮 C.肉桂酸(C6Hs一CH一CH-COOH D.酒精 答案p 解析镀只存在于不饱和健中，选项A、B、C中均含有C一0，含有π健，而D项中无不饱和键，不含 有π键，因而酒精没有防晒效果，故选D项。 8.下列有关化学键类型的判断中正确的是()。 A.全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键 B.物质中有。键就一定有π键，有π键就一定有σ键 C.已知乙炔的结构式为H一C=C一H,则1个乙炔分子中存在2个σ键(C一HD和3个π键(C=C) D.乙烷分子中只存在σ键，即C一H和C一C均为σ键 含案p 解析NH4C1、(NH4)2SO4均是由非金属元素组成的，均存在离子键，A项错误。共价双镀中有1个为。 键，另外1个为π键；共价三键中有1个为σ键，另外2个为π键，故1个乙炔(H一C三C一H分子中有2 个C一Hσ键，C=C中有1个σ键、2个π键，C项错误。共价单键为σ键，乙烷分子的结构式为 HH H-C-C-H HH ,其分子中所含的6个C一H和1个CC均为σ键，D项正确。 9.下表是一些键能数据（单位为kJmo): 化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能 H 436 243 H-CI 432 -0 463 S 255 H-S 339 C—F 427 0 351 -CI 330 c- 218 H-F 568 回答下列问题。 3
3 解析:在乙烯分子中存在 4 个 C—H σ 键和 1 个 C—C σ 键,同时还含有 1 个碳碳原子间的 π 键,A 项错 误。由于 σ 键要比 π 键稳定,故乙烯在发生加成反应时断裂的是碳碳原子间的 π 键,B 项错误。由乙 烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的 1 个氢原子被氯原子取代,故断裂的是 C—H σ 键,C 项正确。σ 键是 轴对称,D 项错误。 7.防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有 π 键,这 些有效成分的分子中的 π 电子可在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列 物质中没有防晒效果的是( )。 A.氨基苯甲酸 B.羟基丙酮 C.肉桂酸(C6H5—CH CH—COOH) D.酒精 答案:D 解析:π 键只存在于不饱和键中,选项 A、B、C 中均含有 C O,含有 π 键,而 D 项中无不饱和键,不含 有 π 键,因而酒精没有防晒效果,故选 D 项。 8.下列有关化学键类型的判断中正确的是( )。 A.全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键 B.物质中有 σ 键就一定有 π 键,有 π 键就一定有 σ 键 C.已知乙炔的结构式为 H—C≡C—H,则 1 个乙炔分子中存在 2 个 σ 键(C—H)和 3 个 π 键(C≡C) D.乙烷分子中只存在 σ 键,即 C—H 和 C—C 均为 σ 键 答案:D 解析:NH4Cl、(NH4)2SO4 均是由非金属元素组成的,均存在离子键,A 项错误。共价双键中有 1 个为 σ 键,另外 1 个为 π 键;共价三键中有 1 个为 σ 键,另外 2 个为 π 键,故 1个乙炔(H—C≡C—H)分子中有 2 个 C—H σ 键,C≡C 中有 1 个 σ 键、2 个 π 键,C 项错误。共价单键为 σ 键,乙烷分子的结构式为 ,其分子中所含的 6 个 C—H 和 1 个 C—C 均为 σ 键,D 项正确。 9.下表是一些键能数据(单位为 kJ·mol-1 ): 化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能 H—H 436 Cl—Cl 243 H—Cl 432 H—O 463 S S 255 H—S 339 C—F 427 C—O 351 C—Cl 330 C—I 218 H—F 568 — — 回答下列问题
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志河。 http://www.zhyh.org (1)①由表中数据能否得出下列结论：半径越小的原子形成的共价键越牢固（即键能越大）。 (填“能”或“不能”，下同)：非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。 ②请从数据中找出一些规律，并写出一 条 ③试预测C一Br的键能范围：kJ-mol-1RBr>RCI>RF 拓展提高 1.氰气的化学式为(CN2,结构式为N=C一C=N,性质与C2相似，下列叙述正确的是()。 A.分子中N=C的键长大于C=C的键长 B.一个(CN)2分子只含有2个o键和4个π键 C在一定条件下可发生加成反应 D.不与NaOH溶液反应 含案c 懈析成镀原子半径越大，镀长越长，N原子半径小于C原子半径，故N=C的键长小于C=C的键长，A 项错误。N=C中有1个G键和2个π键，1个(CN)2分子中含有4个π键，1个C一Co键、2个C-N σ键，故。键有3个，B项错误。π键易断裂而发生加成反应，C项正确。(CN)2与C2性质相似，可与 NaOH溶液反应，D项错误。 2.S0?中存在一种特殊的π键，它是由配位氧原子p轨道上的孤电子对与中心硫原子的空3d轨道发 生“肩并肩”重叠而形成，称为d-pπ键。下列粒子中可能含有d-pπ键的是()。 A.C03 B.NCI3 C.C103 D.PH3
4 (1)①由表中数据能否得出下列结论:半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)。 (填“能”或“不能”,下同);非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。 。 ②请从数据中找出一些规律,并写出一 条: 。 ③试预测 C—Br 的键能范围: kJ·mol-1RBr>RCl>RF 拓展提高 1.氰气的化学式为(CN)2,结构式为 N≡C—C≡N,性质与 Cl2 相似,下列叙述正确的是( )。 A.分子中 N≡C 的键长大于 C≡C 的键长 B.一个(CN)2 分子只含有 2 个 σ 键和 4 个 π 键 C.在一定条件下可发生加成反应 D.不与 NaOH 溶液反应 答案:C 解析:成键原子半径越大,键长越长,N 原子半径小于 C 原子半径,故 N≡C 的键长小于 C≡C 的键长,A 项错误。N≡C 中有 1 个 σ 键和 2 个 π 键,1 个(CN)2分子中含有 4 个 π 键,1个 C—C σ 键、2 个 C—N σ 键,故 σ 键有 3 个,B 项错误。π 键易断裂而发生加成反应,C 项正确。(CN)2 与 Cl2 性质相似,可与 NaOH 溶液反应,D 项错误。 2.SO4 2-中存在一种特殊的 π 键,它是由配位氧原子 p 轨道上的孤电子对与中心硫原子的空 3d 轨道发 生“肩并肩”重叠而形成,称为 d-p π 键。下列粒子中可能含有 d-p π 键的是( )。 A.CO3 2- B.NCl3 C.ClO3 - D.PH3
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 答案c 解析PH、NCl中只有单镀，即只含有c键，没有元键；Cl0中CI原子的3p轨道含有电子，3d为空轨 道，所以氧原子p轨道上的孤电子对与中心原子的空3d轨道发生“肩并肩”重叠而形成d-pπ键，而 C0?中C原子有一个2p轨道为空轨道，综上可知，可能含有d-pπ镀的是C105 。 80 N-N 0 3.2的分子结构可以表示为：>，C0的分子结构可以表示为：>，其中椭圆框表示π键，下列说法 中不正确的是( ） A.N2分子与CO分子中都含有三键 B.N2分子与CO分子中的π键并不完全相同 C.N2与CO的键能不同 D.N2与CO的化学性质相同 答案p 解析从题图可以看出，N分子与C0分子中均含有1个σ键和2个π镀，所以两者都含有三键，A项正 确。N2分子中的2个π键是由每个N原子各提供2个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成的，而CO 分子中的2个π键中的1个π键，其成键电子完全由氧原子提供，B项正确。由于不同元素形成的三 键键能不同，C项正确，D项错误。 4.意大利罗马大学的学者获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。己知断裂 1olN-N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法 正确的是( )。 A.N4属于一种新型的化合物 B.N4分子中只有σ键 CN4分子中N-N的键角为109.5 D.1molN4转变成N2将吸收882kJ热量 答案B 解析N4是由N元素形成的单质，A项错误。N4分子中N与N之间形成单键，且全部为G健，B项正 确。N4分子是正四面体结构，N一N的键角为60°，C项错误。1molN4转变为N2放出的热量为 2×942kJ-6×167kJ=882kJ,D项错误。 挑战创新 I.己知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。 5
5 答案:C 解析:PH3、NCl3 中只有单键,即只含有 σ 键,没有 π 键;ClO3 - 中 Cl 原子的 3p 轨道含有电子,3d 为空轨 道,所以氧原子 p 轨道上的孤电子对与中心原子的空 3d 轨道发生“肩并肩”重叠而形成 d-p π 键,而 CO3 2-中 C 原子有一个 2p 轨道为空轨道,综上可知,可能含有 d-p π 键的是 ClO3 - 。 3.N2 的分子结构可以表示为 ,CO 的分子结构可以表示为 ,其中椭圆框表示 π 键,下列说法 中不正确的是( )。 A.N2 分子与 CO 分子中都含有三键 B.N2 分子与 CO 分子中的 π 键并不完全相同 C.N2 与 CO 的键能不同 D.N2 与 CO 的化学性质相同 答案:D 解析:从题图可以看出,N2 分子与 CO 分子中均含有 1 个 σ 键和 2个 π 键,所以两者都含有三键,A项正 确。N2 分子中的 2 个 π 键是由每个 N 原子各提供 2 个 p 电子以“肩并肩”的方式重叠形成的,而 CO 分子中的 2 个 π 键中的 1 个 π 键,其成键电子完全由氧原子提供,B 项正确。由于不同元素形成的三 键键能不同,C 项正确,D 项错误。 4.意大利罗马大学的学者获得了极具理论研究意义的气态 N4 分子,其分子结构如图所示。已知断裂 1 mol N—N 吸收 167 kJ 热量,生成 1 mol N≡N 放出 942 kJ 热量,根据以上信息和数据,判断下列说法 正确的是( )。 A.N4 属于一种新型的化合物 B.N4 分子中只有 σ 键 C.N4 分子中 N—N 的键角为 109.5° D.1 mol N4 转变成 N2 将吸收 882 kJ 热量 答案:B 解析:N4 是由 N 元素形成的单质,A 项错误。N4 分子中 N 与 N 之间形成单键,且全部为 σ 键,B 项正 确。N4 分子是正四面体结构,N—N 的键角为 60°,C 项错误。1 mol N4 转变为 N2 放出的热量为 2×942 kJ-6×167 kJ=882 kJ,D 项错误。 挑战创新 Ⅰ.已知氢分子的形成过程示意图如图所示,请据图回答问题
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 能量/kJ·mol ⊙氢原子 0 74 核间距/pm ⊙⊙① ⑤ 0⊙② -436 ⊙0③ ⊙0④ 氢分子的形成过程示意图 (1)H一H的键长为 :①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是 (2)下列说法中正确的是 A.一个氢分子中含有一个π键 B.由①到④，电子在核间出现的概率增大 C.由④到⑤，必须消耗外界的能量 D.一个氢分子中含有一个极性共价键 Ⅱ.几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 H一H H一0 键能 452 436.0 (kmor巧 462.8 化学键 0一0 Si-Si SiC 键能 Wmor可 497.3 226 请回答下列问题 (1)试比较Si一Si与Si一C的键能大小x (填“>* (2)120475kJ 858.7kJ 解析I.(1)可以直接从题图中读出有关数据，H一H的键长为74pm,体系能量由高到低的顺序是①⑤ ②③④. (2)一个氢分子中含有一个G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。④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。一个氢分子中含有一个非极性共价键，D项错误。 6
6 氢分子的形成过程示意图 (1)H—H 的键长为 ;①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是 。 (2)下列说法中正确的是 。 A.一个氢分子中含有一个 π 键 B.由①到④,电子在核间出现的概率增大 C.由④到⑤,必须消耗外界的能量 D.一个氢分子中含有一个极性共价键 Ⅱ.几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 Si—O H—H H—O 键能 (kJ·mol -1 ) 452 436.0 462.8 化学键 O O Si—Si Si—C 键能 (kJ·mol -1 ) 497.3 226 x 请回答下列问题: (1)试比较 Si—Si 与 Si—C 的键能大小:x (填“>”“ (2)120 475 kJ 858.7 kJ 解析:Ⅰ.(1)可以直接从题图中读出有关数据,H—H 的键长为 74 pm;体系能量由高到低的顺序是①⑤ ②③④。 (2)一个氢分子中含有一个 σ 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。④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。一个氢分子中含有一个非极性共价键,D 项错误
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org IⅡ.(I)Si一Si的键长比Si一C的键长长，Si一Si的键能比Si一C的键能小。 (2)由题图可知H一H的键能为436.0 kJ-mol,每千克H燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为1000 g÷2gmol-×(462.8 kJmol-×2-436.0kmor-497.3 kJ-mol-×120475kJ;每摩尔硅完全燃烧放出的 热量约为452 kJ-mol-1×4mol-497.3 kJ-mol-1×1mol-226 kJ-mol1×2mol=858.7kJ。 7
7 Ⅱ.(1)Si—Si 的键长比 Si—C 的键长长,Si—Si 的键能比 Si—C 的键能小。 (2)由题图可知 H—H 的键能为 436.0 kJ·mol-1 ,每千克 H2 燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 1 000 g÷2 g·mol-1×(462.8 kJ·mol-1×2-436.0 kJ·mol-1 -497.3 kJ·mol-1× 1 2 )=120 475 kJ;每摩尔硅完全燃烧放出的 热量约为 452 kJ·mol-1×4 mol-497.3 kJ·mol-1×1 mol-226 kJ·mol-1×2 mol=858.7 kJ