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第6课时　键参数——键能、键长与键角
知道共价键的键能、键长与键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1) 键长等于成键两原子的半径之和(　　)
(2) 双原子分子中，键长越短，分子越稳定(　　)
(3) 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍(　　)
(4) 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(　　)
(5) C—C、C==C、C≡C的键能之比为1.00∶1.77∶2.34，则乙烯和乙炔不容易发生反应(　　)
(6) Cl—Cl的键长比I—I的短(　　)
(7) (2024·湖南卷)环己烷与苯分子中C—H的键能相等(　　)
(8) (2024·北京卷)依据F、Cl、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱(　　)
键参数
1. 键能
(1) 概念：气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
(2) 应用
①判断共价键的稳定性：共价键键能越大，共价键越稳定。
②判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。
③利用键能计算反应热：
ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。
2. 键长
(1) 概念：构成化学键的两个原子的核间距。
(2) 键长判断方法
① 根据原子半径判断：
其他条件相同时，成键原子半径越小，键长越短。
②根据共价键数目判断：
对于相同的两个原子形成的共价键而言，单键键长>双键键长>三键键长。
(3) 应用：键长越长，键越不稳定，如稳定性：HI3. 键角
(1) 概念：多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。
(2) 应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角是描述分子空间结构的重要参数。
[常考归纳]
(1) 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。
(2) CO2的键角为180°，是一种直线形分子。
(3) H2O的键角为105°，是一种V形分子。
(4) 键长：H—I>H—Br>H—Cl；Br—Br>Cl—Cl>F—F；C—C>C===C>C≡C；Si—Si>Si—C>C—C。
键参数对分子性质的影响
键能越大，键长越短，分子越稳定。
类型1　键参数比较
　下列有关共价键参数的比较不正确的是(　　)
A. 键能：C—NB. 键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl
C. 分子中的键角：H2O>CH4
D. 乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
类型2　键参数应用
　已知下列化学键的键能：
化学键 C—C N—N O—O O==O O—H
键能/(kJ/mol) 347.7 193 142 497.3 462.8
化学键 S—H Se—H N—H As—H
键能/(kJ/mol) 363.5 276 390.8 247
回答下列问题：
(1) 过氧化氢不稳定，易发生分解反应：2H2O2(g)===2H2O(g)＋O2(g)，利用键能数据，计算该反应的反应热：__________________。
(2) O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小，原因是_____________________________________　___________________________________，据此可推测 P—H 的键能范围：________(3) 有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳原子间易形成C—C长链，而氮原子与氮原子间、氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链，原因是_______________________________________　________________________________________________________________________________。
1. N—H键能的含义是(　　)
A. 由N和H形成1 mol NH3所放出的能量　
B. 将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所吸收的能量
D. 形成1个N—H所放出的能量
2. 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
3. 下列说法正确的是(　　)
A. 键角决定了分子的空间结构
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
C. CH4、CCl4中键长相等，键角不同
D. C==C的键能是C－C的键能的2倍
4. 用“>”或“<”填空。
(1) 碳碳双键中强度：σ键________π键。
(2) 键角：H2O________CO2。
(3) 键长：H—F________F—F。
(4) 键能：C—C________C—Si。
配套新练案
第6课时　键参数——键能、键长与键角
1. 键长是描述共价键的物理量之一。下列各项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
2. 关于键长、键能和键角的说法不正确的是(　　)
A. 键角是描述分子空间结构的重要参数
B. 键长的大小与成键原子的半径有关
C. 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性
D. 键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定
3. 下列共价键的键能最大的是(　　)
A. H—F B. H—O
C. H—N D. H—C
4. 已知X—X、Y—Y、Z—Z的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则单质分子的稳定性顺序是(　　)
A. X2>Y2>Z2 B. Z2>Y2>X2
C. Y2>X2>Z2 D. Y2>Z2>X2
5. 下列比较一定正确的是(　　)
A. 能量：p能级>s能级
B. 键能：E(C==C)>2E(C—C)
C. 热稳定性：H2S>H2O
D. 第一电离能：N>O
6. 人们常用HX表示卤化氢(X代表F、Cl、Br、I)。下列说法正确的是(　　)
A. 形成共价键的两个原子之间的核间距叫作键长
B. H—F的键长是H—X中最长的
C. H—F是p－p σ键
D. H—F的键能是H—X中最小的
7. 下列说法正确的是(　　)
A. 基态Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5
B. CH3—CH3、CH2==CH2、CH≡CH 中σ键都是C—C，所以键能都相同
C. N2的共价键类型：只有σ键
D. 中子数为30的Fe原子符号：Fe
8. 下列说法不正确的是(　　)
A. 碳碳σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强
B. s－s σ键与s－p σ键的电子云形状对称性相同
C. 丙烯(CH3—CH==CH2)分子中有8个σ键1个π键
D. N2分子中有1个σ键，2个π键；CH4中4个C—H的键能不相同
9. 下列说法正确的是(　　)
A. 键能越小，表示化学键越牢固，难以断裂
B. 两原子核越近，键长越长，化学键越牢固，性质越稳定
C. 破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量
D. 键能、键长只能定性地分析化学键的特性
10. 下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)
A. 氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B. 稀有气体一般难发生反应
C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D. HF比H2O稳定
11. 二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点为－80 ℃，沸点为137.1 ℃。对于二氯化二硫叙述正确的是(　　)
A. 二氯化二硫的电子式为
B. 分子中既有极性键又有非极性键
C. 分子中键长：S—Cl＞S—S
D. 分子中键能：S—Cl＜S—S
12. 氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似。下列说法正确的是(　　)
A. 不和氢氧化钠溶液发生反应
B. 分子中N≡C的键长大于C—C的键长
C. 分子中含有2个σ键和4个π键
D. 分子中既有极性键又有非极性键
13. 已知N—N、N==N、N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C，C==C，C≡C键能之比为1.00∶1.17∶2.34。下列有关叙述不正确的是(　　)
A. 乙烯分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同
B. 乙炔分子中π键重叠程度比σ键小，易发生加成反应
C. 氮分子中的N≡N非常牢固，不易发生加成反应
D. 氮气和乙炔都易在空气中燃烧
14. 已知几种共价键的键能如下：
化学键 H—N N≡N Cl—Cl H—Cl
键能/(kJ/mol) 391 946 243 431
下列说法错误的是(　　)
A. 键能：N≡N＞N==N＞N—N
B. H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝－431 kJ/mol
C. H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3的沸点高于HCl
D. 2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝－457 kJ/mol
15. 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 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ/mol) 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：________________________。
(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___________________________________________ ___________________________________。
16. (2024·高州四中)科学家已获得极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知：断裂1 mol N—N吸收193 kJ热量，形成1 mol N≡N放出941 kJ热量。下列说法正确的是(　　)
A. N4分子中含有4个N—N
B. N4是一种新型的化合物
C. N4和N2互为同位素
D. 1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ能量
17. (2024·广州二中)五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，它们形成的化合物结构如图所示。X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y、Z、R为同周期元素。下列说法正确的是(　　)
A. 电负性：RB. 基态Y原子的s轨道的电子数与其p轨道的电子数相等
C. X2分子中的共价键没有方向性
D. 元素Z的单质中含有π键，π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的
第6课时　键参数——键能、键长与键角
基础辨析
(1) ×　(2) √　(3) ×　(4) √　(5) ×　(6) √　(7) ×　(8) √
分类举题
例1　C　【解析】键长：C≡NBr>Cl，键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角为105°，CH4分子中键角为109°28′，C错误。
例2　(1) －213.3 kJ/mol　(2) 原子半径：Se>S>O，O—H、S—H、Se—H键长依次增大，键能依次减小　247 kJ/mol　390.8 kJ/mol　(3) C—C键能较大，较稳定，易形成C—C长链，而N—N、O—O键能小，不稳定，易断裂，因此难以形成N—N、O—O长链
【解析】(1) 2H2O2(g)===2H2O(g)＋O2(g)　ΔH＝(462.8×4＋142×2)kJ/mol－(462.8×4＋497.3)kJ/mol＝－213.3 kJ/mol。(2) O、S、Se位于同一主族，原子半径逐渐增大，O—H、S—H、Se—H的键长依次增大，键长越长，键能越小；N、P、As位于同一主族，原子半径逐渐增大，N—H、P—H、As—H的键长依次增大，键能依次减小，所以247 kJ/mol质量评价
1. C　【解析】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，C正确。
2. D　【解析】原子半径：HCl—Cl>Br—Br>I—I，D正确。
3. B　【解析】分子的空间结构由键长和键角共同决定，A错误；共价键的键能越大，共价键越牢固，不易被破坏，故分子越稳定，B正确；H原子和Cl原子半径不相等，CH4、CCl4中键长不同，但CH4、CCl4都是正四面体形结构，键角都是109°28′，C错误；σ键与π键的键能不同，碳碳双键的键能不是碳碳单键键能的两倍，D错误。
4. (1) >　(2) <　(3) <　(4)>
【解析】 (1) π键比σ键重叠程度小，形成的共价键不稳定，故强度：σ键>π键。(3) H原子半径小于F原子，半径越小，键长越短，故H—FC—Si。
配套新练案
第6课时　键参数——键能、键长与键角
1. B
2. D　【解析】键角是分子中两个共价键之间的夹角，是描述分子空间结构的重要参数，A正确；影响键长的因素有：参与成键的原子半径、成键原子的周围环境，与成键原子的半径和成键数目有关，B正确；多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性，C正确；键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，D错误。
3. A　【解析】原子半径越小，键长越短，键能越大，结构越稳定。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，半径：C>N>O>F，故H—F键长最短，键能最大。
4. D　【解析】共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子也越稳定，键长：Y—YZ2>X2。
5. D　【解析】不同的能层，s能级的能量也可能高于p能级，如4s>2p，A错误；碳碳双键的键能小于碳碳单键的两倍，B错误；非金属性：O>S，热稳定性：H2O>H2S，C错误；N的2p轨道半充满，第一电离能：N>O，D正确。
6. A　【解析】F、Cl、Br、I中F原子半径最小，H—F的键长是H—X中最短的，B错误；H—F中H的1s轨道与F的2p轨道“头碰头”形成s-p σ键，C错误；H—F的键长是H—X中最短的，键能是H—X中最大的，D错误。
7. A　【解析】铁的原子序数为26，基态Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5，A正确；CH3—CH3、CH2===CH2、CH≡CH中分别含C—C、C===C、C≡C，碳碳键的键能均不相同，B错误；N2的结构式为N≡N，既有σ键，又有π键，C错误；铁的原子序数为26，中子数为30的Fe原子的质量数为30＋26＝56，符号为Fe，D错误。
8. D　【解析】σ键是电子云以“头碰头”的方式重叠，π键是电子云以“肩并肩”的方式重叠，σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强，A正确；s-s σ键与s-p σ键都是轴对称的，B正确； N2分子的结构式为N≡N，有1个σ键，2个π键，CH4中4个C—H的键能完全相同，D错误。
9. C　【解析】键能越大，化学键越牢固，难以断裂，A错误；两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定，B错误；键能、键长能定量分析化学键的特性，D错误。
10. B　【解析】由于N2分子中存在氮氮三键，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，A正确；稀有气体都为单原子分子，没有化学键，B错误；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：HF＞HCl＞HBr＞HI，C正确；由于H—F 的键能大于H—O，所以稳定性：HF＞H2O，D正确。
11. B　【解析】S2Cl2分子中S原子之间形成1个共用电子对，Cl原子与S原子之间形成1个共用电子对，结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl，电子式为，A错误；S2Cl2中Cl—S属于极性键，S—S属于非极性键，B正确；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，氯原子半径小于硫原子半径，键长越短键能越大，所以键长：S—Cl＜S—S，键能：S—Cl＞S—S，C、D错误。
12. D　【解析】氰气性质与卤素相似，能和氢氧化钠溶液发生反应，A错误；碳原子半径大于氮原子， C≡N键长小于C≡C 键长，而C≡C键长小于C—C，B错误；单键均为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，N≡C－C≡N分子中含有3个σ键、4个π键，C错误。
13. D　【解析】由键能知，氮分子中的N≡N 非常牢固，化学性质稳定，不易发生加成反应、氧化反应，C正确、D错误。
14. C　【解析】键长越短，键能越大，A正确；新键形成放热，H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的ΔH＝－431 kJ/mol，B正确；NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，C错误；ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和，2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)的ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－457 kJ/mol，D正确。
15. (1) CH4比SiH4稳定　(2) C—C和C—H的键能较强，不易断裂，所以形成的烷烃比较稳定，而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以形成　(3) C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
16. D　【解析】N4分子中含有6个N—N，A错误；N4属于单质，B错误；N4与N2互为同素异形体，C错误；N4(g)===2N2(g)　ΔH＝6×193 kJ/mol－2×941 kJ/mol＝－724 kJ/mol，D正确。
17. C　【解析】X、Y、Z、R、W依次为H、C、N、O、Na。电负性：O＞N＞C>Na，A错误；基态C原子电子排布式为1s22s22p2，s轨道的电子数与p轨道的电子数不相等，B错误；H2分子中共价键为s－s σ键，s轨道呈球形，s轨道之间的重叠没有方向性，C正确；N≡N中有2个π键，π键是由2个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，D错误。(共41张PPT)
第二章
分子结构与性质
第一节　共价键
第6课时　键参数——键能、键长与键角
学 习 目 标
知道共价键的键能、键长与键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
基 础 辨 析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1) 键长等于成键两原子的半径之和(　 　)
(2) 双原子分子中，键长越短，分子越稳定(　 　)
(3) 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍(　 　)
(4) 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(　 　)
(5) C—C、C==C、C≡C的键能之比为1.00∶1.77∶2.34，则乙烯和乙炔不容易发生反应(　 　)
(6) Cl—Cl的键长比I—I的短(　 　)
(7)(2024·湖南卷)环己烷与苯分子中C—H的键能相等(　 　)
(8)(2024·北京卷)依据F、Cl、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱(　 　)
×
√
×
√
×
√
×
√
核心笔记
1. 键能
(1) 概念：气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
(2) 应用
①判断共价键的稳定性：共价键键能越大，共价键越稳定。
②判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。
③利用键能计算反应热：
ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。
键参数
1
2. 键长
(1) 概念：构成化学键的两个原子的核间距。
(2) 键长判断方法
① 根据原子半径判断：
其他条件相同时，成键原子半径越小，键长越短。
②根据共价键数目判断：
对于相同的两个原子形成的共价键而言，单键键长>双键键长>三键键长。
(3) 应用：键长越长，键越不稳定，如稳定性：HI3. 键角
(1) 概念：多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。
(2) 应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角是描述分子空间结构的重要参数。
[常考归纳]
(1) 键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。
(2) CO2的键角为180°，是一种直线形分子。
(3) H2O的键角为105°，是一种V形分子。
(4) 键长：H—I>H—Br>H—Cl；Br—Br>Cl—Cl>F—F；
C—C>C==C>C≡C；Si—Si>Si—C>C—C。
键能越大，键长越短，分子越稳定。
键参数对分子性质的影响
2
分类举题
类型1　键参数比较
　　下列有关共价键参数的比较不正确的是(　 　)
A. 键能：C—NB. 键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl
C. 分子中的键角：H2O>CH4
D. 乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
1
【解析】键长：C≡NBr>Cl，键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角为105°，CH4分子中键角为109°28′，C错误。
C
类型2　键参数应用
　　已知下列化学键的键能：
2
化学键 C—C N—N O—O O==O O—H
键能/(kJ/mol) 347.7 193 142 497.3 462.8
化学键 S—H Se—H N—H As—H
键能/(kJ/mol) 363.5 276 390.8 247
回答下列问题：
(1) 过氧化氢不稳定，易发生分解反应：2H2O2(g)===2H2O(g)＋O2(g)，利用键能数据，计算该反应的反应热：_________________。
－213.3 kJ/mol
(2) O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小，原因是________________________ ________________________________________________，据此可推测 P—H 的键能范围：_________________(3) 有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳原子间易形成C—C长链，而氮原子与氮原子间、氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链，原因是_________________________________________________________________________________________________________________。
原子半径：Se>S>O，O—H、S—H、Se—H键长依次增大，键能依次减小
247 kJ/mol
390.8 kJ/mol
C—C键能较大，较稳定，易形成C—C长链，而N—N、O—O键能小，不稳定，易断裂，因此难以形成N—N、O—O长链
【解析】(1) 2H2O2(g)===2H2O(g)＋O2(g)　ΔH＝(462.8×4＋142×2)kJ/mol－(462.8×4＋497.3)kJ/mol＝－213.3 kJ/mol。(2) O、S、Se位于同一主族，原子半径逐渐增大，O—H、S—H、Se—H的键长依次增大，键长越长，键能越小；N、P、As位于同一主族，原子半径逐渐增大，N—H、P—H、As—H的键长依次增大，键能依次减小，所以247 kJ/mol质量评价
1. N—H键能的含义是(　 　)
A. 由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B. 将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所吸收的能量
D. 形成1个N—H所放出的能量
【解析】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，C正确。
C
2. 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
【解析】原子半径：HCl—Cl>Br—Br>I—I，D正确。
D
3. 下列说法正确的是(　 　)
A. 键角决定了分子的空间结构
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
C. CH4、CCl4中键长相等，键角不同
D. C==C的键能是C－C的键能的2倍
【解析】分子的空间结构由键长和键角共同决定，A错误；共价键的键能越大，共价键越牢固，不易被破坏，故分子越稳定，B正确；H原子和Cl原子半径不相等，CH4、CCl4中键长不同，但CH4、CCl4都是正四面体形结构，键角都是109°28′，C错误；σ键与π键的键能不同，碳碳双键的键能不是碳碳单键键能的两倍，D错误。
B
4. 用“>”或“<”填空。
(1) 碳碳双键中强度：σ键___π键。
(2) 键角：H2O___CO2。
(3) 键长：H—F___F—F。
(4) 键能：C—C___C—Si。
【解析】(1) π键比σ键重叠程度小，形成的共价键不稳定，故强度：σ键>π键。(3) H原子半径小于F原子，半径越小，键长越短，故H—FC—Si。
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配套新练案
1. 键长是描述共价键的物理量之一。下列各项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
B
2. 关于键长、键能和键角的说法不正确的是(　 　)
A. 键角是描述分子空间结构的重要参数
B. 键长的大小与成键原子的半径有关
C. 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性
D. 键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定
【解析】键角是分子中两个共价键之间的夹角，是描述分子空间结构的重要参数，A正确；影响键长的因素有：参与成键的原子半径、成键原子的周围环境，与成键原子的半径和成键数目有关，B正确；多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性，C正确；键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，D错误。
D
3. 下列共价键的键能最大的是(　 　)
A. H—F B. H—O
C. H—N D. H—C
【解析】原子半径越小，键长越短，键能越大，结构越稳定。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，半径：C>N>O>F，故H—F键长最短，键能最大。
A
4. 已知X—X、Y—Y、Z—Z的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则单质分子的稳定性顺序是(　 　)
A. X2>Y2>Z2 B. Z2>Y2>X2
C. Y2>X2>Z2 D. Y2>Z2>X2
【解析】共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子也越稳定，键长：Y—YZ2>X2。
D
5. 下列比较一定正确的是(　 　)
A. 能量：p能级>s能级
B. 键能：E(C==C)>2E(C—C)
C. 热稳定性：H2S>H2O
D. 第一电离能：N>O
【解析】不同的能层，s能级的能量也可能高于p能级，如4s>2p，A错误；碳碳双键的键能小于碳碳单键的两倍，B错误；非金属性：O>S，热稳定性：H2O>H2S，C错误；N的2p轨道半充满，第一电离能：N>O，D正确。
D
6. 人们常用HX表示卤化氢(X代表F、Cl、Br、I)。下列说法正确的是(　 　)
A. 形成共价键的两个原子之间的核间距叫作键长
B. H—F的键长是H—X中最长的
C. H—F是p－p σ键
D. H—F的键能是H—X中最小的
【解析】F、Cl、Br、I中F原子半径最小，H—F的键长是H—X中最短的，B错误；H—F中H的1s轨道与F的2p轨道“头碰头”形成s-p σ键，C错误；H—F的键长是H—X中最短的，键能是H—X中最大的，D错误。
A
7. 下列说法正确的是(　 　)
A. 基态Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5
B. CH3—CH3、CH2==CH2、CH≡CH 中σ键都是C—C，所以键能都相同
C. N2的共价键类型：只有σ键
A
8. 下列说法不正确的是(　 　)
A. 碳碳σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强
B. s－s σ键与s－p σ键的电子云形状对称性相同
C. 丙烯(CH3—CH==CH2)分子中有8个σ键1个π键
D. N2分子中有1个σ键，2个π键；CH4中4个C—H的键能不相同
【解析】σ键是电子云以“头碰头”的方式重叠，π键是电子云以“肩并肩”的方式重叠，σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强，A正确；s-s σ键与s-p σ键都是轴对称的，B正确； N2分子的结构式为N≡N，有1个σ键，2个π键，CH4中4个C—H的键能完全相同，D错误。
D
9. 下列说法正确的是(　 　)
A. 键能越小，表示化学键越牢固，难以断裂
B. 两原子核越近，键长越长，化学键越牢固，性质越稳定
C. 破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量
D. 键能、键长只能定性地分析化学键的特性
【解析】键能越大，化学键越牢固，难以断裂，A错误；两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定，B错误；键能、键长能定量分析化学键的特性，D错误。
C
10. 下列事实不能用键能的大小来解释的是(　 　)
A. 氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B. 稀有气体一般难发生反应
C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D. HF比H2O稳定
【解析】由于N2分子中存在氮氮三键，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，A正确；稀有气体都为单原子分子，没有化学键，B错误；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：HF＞HCl＞HBr＞HI，C正确；由于H—F 的键能大于H—O，所以稳定性：HF＞H2O，D正确。
B
11. 二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点为－80 ℃，沸点为137.1 ℃。对于二氯化二硫叙述正确的是(　 　)
B. 分子中既有极性键又有非极性键
C. 分子中键长：S—Cl＞S—S
D. 分子中键能：S—Cl＜S—S
B
12. 氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似。下列说法正确的是(　 　)
A. 不和氢氧化钠溶液发生反应
B. 分子中N≡C的键长大于C—C的键长
C. 分子中含有2个σ键和4个π键
D. 分子中既有极性键又有非极性键
【解析】氰气性质与卤素相似，能和氢氧化钠溶液发生反应，A错误；碳原子半径大于氮原子， C≡N键长小于C≡C 键长，而C≡C键长小于C—C，B错误；单键均为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，N≡C－C≡N分子中含有3个σ键、4个π键，C错误。
D
13. 已知N—N、N==N、N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C，C==C，C≡C键能之比为1.00∶1.17∶2.34。下列有关叙述不正确的是(　 　)
A. 乙烯分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同
B. 乙炔分子中π键重叠程度比σ键小，易发生加成反应
C. 氮分子中的N≡N非常牢固，不易发生加成反应
D. 氮气和乙炔都易在空气中燃烧
【解析】由键能知，氮分子中的N≡N 非常牢固，化学性质稳定，不易发生加成反应、氧化反应，C正确、D错误。
D
14. 已知几种共价键的键能如下：
化学键 H—N N≡N Cl—Cl H—Cl
键能/(kJ/mol) 391 946 243 431
下列说法错误的是(　 　)
A. 键能：N≡N＞N==N＞N—N
B. H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝－431 kJ/mol
C. H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3的沸点高于HCl
D. 2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝－457 kJ/mol
C
【解析】键长越短，键能越大，A正确；新键形成放热，H(g)＋Cl(g)=== HCl(g)的ΔH＝－431 kJ/mol，B正确；NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，C错误；ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和，2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)的ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－457 kJ/mol，D正确。
15. 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 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ/mol) 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：___________________。
(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__________________________________________________________________ _________________________________________________________。
CH4比SiH4稳定
C—C和C—H的键能较强，不易断裂，所以形成的烷烃比较稳定，而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以形成
(3) SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是____________________ _______________________________________________________________________________________________________。
C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
16.(2024·高州四中)科学家已获得极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知：断裂1 mol N—N吸收193 kJ热量，形成 1 mol N≡N放出941 kJ热量。下列说法正确的是(　 　)
A. N4分子中含有4个N—N
B. N4是一种新型的化合物
C. N4和N2互为同位素
D. 1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ能量
【解析】N4分子中含有6个N—N，A错误；N4属于单质，B错误；N4与N2互为同素异形体，C错误；N4(g)===2N2(g)　ΔH＝6×193 kJ/mol－2×941 kJ/mol＝ －724 kJ/mol，D正确。
D
17.(2024·广州二中)五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，它们形成的化合物结构如图所示。X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y、Z、R为同周期元素。下列说法正确的是(　 　)
A. 电负性：RB. 基态Y原子的s轨道的电子数与其p轨道的电子数相等
C. X2分子中的共价键没有方向性
D. 元素Z的单质中含有π键，π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的
C
【解析】X、Y、Z、R、W依次为H、C、N、O、Na。电负性：O＞N＞C>Na，A错误；基态C原子电子排布式为1s22s22p2，s轨道的电子数与p轨道的电子数不相等，B错误；H2分子中共价键为s－s σ键，s轨道呈球形，s轨道之间的重叠没有方向性，C正确；N≡N中有2个π键，π键是由2个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，D错误。
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