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2.1.2共价键 课时作业
1.下列事实不能用键能的数据解释的是( ）
A.Na、Mg、Al的硬度依次增大
B.、、、的沸点逐渐升高
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.与晶体硅相比，金刚石的硬度大、熔点高
2.碘晶体升华时，下列所述内容发生改变的是( )
A.分子内共价键 B.分子间的作用力
C.碘分子的大小 D.分子内共价键的键长
3.键角影响分子的空间构型，下列物质中键角最小的是( )
A. B. C. D.
4.氯元素可形成多种含氧酸，下列含氧酸或含氧酸根离子中，键角最大的是( )
A.HClO B. C. D.
5.人们常用HX表示卤化氢（X代表F、Cl、Br、I），下列说法中，正确的是( )。
A.形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长
B.H—F的键长是H—X中最长的
C.H—F是p-p键
D.H—F的键能是H—X中最小的
6.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z可形成两种常见的液态化合物，其中一种分子为V形3原子分子；Y、Z为同周期相邻元素，基态W原子核外p能级电子数比s能级电子数多4个。下列说法不正确的是( )
A.单质沸点： B.第一电离能：
C.简单氢化物的键角： D.简单离子半径：
7.中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破，相关合成路线如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.中以碳原子为中心形成的键角依次增大
B.含有极性键的数目为
C.由生成，理论上转移电子的数目为
D.与的混合物中含有氧原子的数目为
8.短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，其最简单氢化物的沸点如图所示。X的简单氢化物的水溶液呈碱性，R元素M层电子数是K层电子数的2倍，制备Z的氢化物时不能选用玻璃容器，X、Y、Z的最简单氢化物分子所含的电子总数相等。下列叙述正确的是( )
A.电负性：
B.常温常压下，呈固态
C.最高价氧化物对应水化物的酸性：
D.最简单氢化物的键角：
9.下列有关物质结构与性质的说法错误的是( )
A.键角：
B.离子键成分的百分数：
C.原子半径：Be>B
D.电离常数：三氟乙酸>三氯乙酸
10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，基态Y原子的p轨道半充满，Z元素的一种单质是植物光合作用的产物之一，W与Z同主族。下列说法正确的是( )
A.元素的第一电离能：
B.简单氢化物的键角：
C.简单氢化物的沸点：
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
11.一种营养强化剂的结构简式如图所示。X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和W位于第二周期，R位于元素周期表第四周期ds区，其基态原子无未成对电子。下列说法正确的是( )
A.电负性：
B.基态R原子核外电子中有30个自旋方向相同
C.最简单氢化物的键角：
D.从结构推测该物质水溶性较好
12.《自然 天文学》发表的一篇研究论文称在金星大气中探测到一个只属于磷化氢的特征光谱。磷化氢是一种无色、剧毒、易燃的强还原性气体，制备的流程如图所示：
下列说法正确的是( )
A.通过晶体的X射线衍射实验获得分子中键角为
B.与足量浓NaOH溶液反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：3
C.次磷酸的分子式为，属于三元弱酸
D.含等杂质的电石制得的乙炔中混有，可用高锰酸钾溶液除去乙炔中的
13.前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且都不在同一周期。X的价电子排布式为，Y的最高能级的单电子数是W的3倍，Z与W中的单电子数和最外层电子数均相同，但两者族序数不同。下列说法不正确的是( )
A.Y原子核外电子有9种空间运动状态
B.X元素的第一电离能高于其相邻元素
C.X的简单氢化物比Y的简单氢化物键角大
D.Z元素在周期表中的位置可能为第四周期第VIB族
14.根据信息回答下列问题
Ⅰ.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得）。
（1）反应的热化学方程式为________。
（2）又已知kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ。
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是________。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（4）如图是和反应生成1mol过程中能量的变化示意图，请写出1mol和反应的热化学方程式：________。
（5）若已知下列数据：
化学键
键能/ 435 943
根据表中及图中数据计算键的键能是________。
15.连二亚硫酸钠(保险粉）作为一种还原剂和漂白剂，在丝绸和羊毛的漂白处理中效果显著。研究人员设计了一种综合处理和，获得保险粉和硝酸铵的流程如下图所示。
回答下列问题：
（1）装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为_______。
（2）写出含58个质子和82个中子的铈（Ce）原子符号为_______，根据构造原理，判断铈为第_______周期第IIIB族，位于元素周期表的_______区。
（3）装置Ⅲ中发生反应的离子方程式为_______。
（4）验证具有强还原性，选用的最佳试剂为_______(填选项字母）。
a.氯水、溶液
b.淀粉碘化钾溶液
c.盐酸、溶液
d.溶液、溶液
（5）装置Ⅳ中溶液含有amol/L和bmol/L，欲将cL该溶液完全转化为硝酸铵，需要通入与的体积比为_______（同温同压下）。
（6）已知键角：，理由是_______。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.Na、Mg、Al都是金属晶体，电荷数依次增大，半径依次减小，金属键依次增强，与键能有关，故A不符合题意；
B.、、、都是分子晶体，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力增大，则沸点逐渐升高，与键能无关，故B符合题意；
C.非金属性F> Cl > Br > I，元素的非金属性越强，形成的氢化物共价键的键能越大，对应的氢化物越稳定，与键能有关，故C不符合题意；
D.两者均是共价晶体，碳原子半径小于硅，金刚石中键能大于硅中的键能，则金刚石的硬度大，熔点高，与键能有关，故D不符合题意；
故选B。
2.答案：B
解析：干冰是固态的二氧化碳,属于分子晶体,分子间存在分子间作用力,不存在氢键,分子汽化时破坏分子间作用力,而分子内原子间共价键没有被破坏,所以分子的性质不发生改变,故B正确。
3.答案：B
解析：、、的中心原子均为杂化而的中心原子为杂化，键角最大的是，中氧原子有两个孤电子对，孤电子对数越多，斥力越大，键角越小，B项正确。
4.答案：D
解析：A.综上所述，HClO的键角小于109°28′，A错误；
B.综上所述，的键角小于109°28′，B错误；
C.综上所述，的键角小于109°28′，C错误；
D.综上所述，的键角等于109°28′，D正确；
故选D。
5.答案：A
解析：X原子半径越大，H—X的键长越长，则H—I的键长最长，B错误；H—F是H原子的1s轨道和F原子的2p轨道重叠形成的，应是s-p键，C错误；一般情况下键长越短，键能越大，H—F的键长是H—X中最短的，故H—F的键能是H—X中最大的，D错误。
6.答案：C
解析：A.氧气和氢气均为分子晶体，氧气的相对分子质量大于氢气，则氧气分子间作用力大于氢气，其沸点高于氢气，故A正确；
B.N、O同周期，N的最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，故B正确；
C.的结构相似，但O原子半径小于S，O-H键长小于S-H键，则水分子中成键电子对距离更近，排斥力更大，则键角更大，故C错误；
D.离子的核外电子层排布相同，核电荷数N故选：C。
7.答案：B
解析：A.为直线形分子，键角为180°，HCHO中心原子C为杂化，键角为120°，中心原子C为杂化，键角为129°28′，故A错误；
B.1个分子含有5个极性键，则含有的极性键数目为，即，故B正确；
C.，消耗2mol甲醇转移4mol电子，则生成转移电子数为2mol，即，故C错误；
D.DHA的分子式为，DHA与HCHO最简式都是，则30gHCHO与DHA的混合物中含有氧原子的数目为，即，故D错误；故选B。
8.答案：B
解析：根据同一周期从左往右主族元素的电负性依次增大，电负性：，A项错误；属于共价晶体，熔点很高，故常温常压下，呈固态，B项正确；由于F没有正价，故F无最高价氧化物对应的水化物，C项错误；的最简单氢化物分别为，它们的中心原子价层电子对数均为4，孤电子对数分别为1、2、0，价层电子对数相同，孤电子对越多，键角越小，故键角：，D项错误。
9.答案：A
解析：的中心的杂化方式相同，均含有1个孤电子对，N元素的电负性大于P元素，分子中的共用电子对离中心原子更近，排斥力更大，键角更大，故键角：，A错误；钙的金属性比镁的金属性强，则化学键中离子键成分的百分数：，B正确；同周期主族元素，从左至右，原子半径逐渐减小，即原子半径：，C正确；F元素的电负性大于Cl元素的电负性，则键的极性大于键的极性，使的极性大于的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，D正确。
10.答案：C
解析：A.由分析可知，Y为N元素，Z为O元素，同周期元素第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，则第一电离能：N>O，故A项错误；
B.由分析可知，Y为N元素，Z为0元素，简单氢化物分别为和，均为杂化，氨气的孤电子对数为1，水的孤电子对为2，则键角：>，故B项错误；
C.由分析可知，Z为O元素，W为S元素，其对应的简单气态氢化物为，中含有氢键，则沸点：>，故C项正确；
D.由分析可知，X为H元素，Y为N元素，Z为O元素，X、Y、Z三种元素可形成化合物，其水溶液呈碱性，故D项错误；
故本题选C。
11.答案：D
解析：X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y和W位于第二周期，从图中可以看出，Y可形成4个共价键、W可形成2个共价键，则Y最外层电子数为4、W最外层电子数为6，从而得出Y为C元素、W为O元素，X形成1个共价键，则X为H元素；Z的原子序数介于C和O之间，则Z为N元素。R位于元素周期表第四周期ds区，其基态原子无未成对电子，则R为Zn元素。所以，X、Y、Z、W、R分别为H、C、N、O、Zn。
A.元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性，则电负性，故A错误；
B.核外电子有两种不同方向的自旋，即顺时针方向和逆时针防线的自旋，故基态R原子核外电子中有2个自旋方向相同，故B错误；
C.Y、Z、W的最简单氢化物分别为，中心原子的价层电子对数都为4，都发生杂化，VSPER模型都为正四面体，孤电子对数分别为0、1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，键角越小，所以最简单氢化物的键角：，故C错误；
D.从结构可知，该物质含有多个O—H键和键，可以与水分子间形成氢键，推测该物质水溶性较好，故D正确；
故选D。
12.答案：B
解析：的分子结构为正四面体：，键角为，A错误；根据题图，，既是氧化剂又是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：3，B正确；由浓NaOH溶液过量时生成可知，次磷酸属于一元酸，C错误；高锰酸钾能与乙炔反应，不可用高锰酸钾溶液除去乙炔中的，D错误。
13.答案：D
解析：A.P核外电子排布式为，轨道表示式为，每个原子轨道上电子具有相同的空间运动状态，P原子的电子填充了9个不同的原子轨道，因此其核外电子有9种空间运动状态，正确，A不符合题意；
B.由于N元素2p轨道处于半充满状态，能量较低较稳定，N元素的第一电离能高于其相邻C元素、O元素，正确，B不符合题意；
C.X、Y的简单氢化物分别是、，具有相同的空间构型，但是N的电负性大，成键电子对排斥作用大，因此键角比的大，正确，C不符合题意；
D.Cu在元素周期表中的位置为第四周期第IB族，错误，D符合题意；
答案选D。
14.答案：（1）
（2）
（3）对环境无污染
（4）
（5）
解析：（1）根据题干信息可知，；
（2）由于kJ/mol，16g液态肼为0.5mol，与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量：；
（3）因为该反应生成物为氮气和水蒸气，所以产物不会造成环境污染；
（4）根据图示，1mol和反应，热化学方程式：；
（5）根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，假设键能为x，得，解得；
15.答案：(1)
(2)；六；f
(3)
(4)d
(5)
(6)无孤电子对，价层电子对数为3，键角120°，而有1对孤电子对，价层电子对数为3，孤电子对与成键电子对的斥力要大于成键电子对之间的斥力，键角小于120°（合理即可）
解析：
【分析】根据流程，和在装置Ⅰ生成，不反应，装置Ⅱ中被氧化为、，被还原为，装置Ⅲ中电解，与反应生成与，装置Ⅳ中通入氨气、氧气，将氧化为硝酸根离子，最终得到硝酸铵。
【详解】（1）装置Ⅰ中发生反应的是与，反应化学方程式为。
（2）含58个质子和82个中子的铈（Ce）原子，质量数为140，符号为，在周期表中的位置为第六周期第IIIB族，为镧系元素位于f区。
（3）装置Ⅲ中发生与反应生成与，反应的离子方程式为。
（4）具有强还原性，可以被氧化剂氧化成，通过检验可判断其被氧化，所以验证具有强还原性，选用的最佳试剂为溶液、溶液，故选d。
（5）装置Ⅳ中溶液含有amol/L和bmol/L，欲将cL该溶液完全转化为硝酸铵，则溶液中亚硝酸根有acmol，根据电子守恒需要氧气物质的量为，需要氨气物质的量为，因此同温同压下与体积比为。
（6）已知键角：，理由是无孤电子对，价层电子对数为3，键角120°，而有1对孤电子对，价层电子对数为3，孤电子对与成键电子对的斥力要大于成键电子对之间的斥力，键角小于120°。

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