1、第二课时键参数键能、键长与键角课后篇素养形成夯实基础轻松达标1.能说明BF3分子中的4个原子在同一平面的理由是() A.BF键之间夹角为120B.BF键为非极性共价键C.3个BF键的键能相同D.3个BF键的键长相等答案A解析BF3分子中键角均为120时,BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。2.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C.CH4、CCl4分子中键长相等,键角不同D.CC键的键能是CC键能的两倍答案B解析分子结构是由键角、键长及共价键个数共同决定的,A项错误;CH4、CCl4分子均为正四面体形,它们的键角相同,键长
2、不等,C错误;CC键中的双键由一个键和一个键构成,键键能一般大于键键能,因此CC键的键能应小于CC键键能的两倍,D错误。3.下列说法正确的是()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大,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,键的键能要小于键的键能答案A解析键能越大,键长越小时,分子越稳定,故A对,B错;双原子分子中的共价键不存在键角,故C错;两原子之间键的重叠程度要大于键,故键的键能一般要大于键,D项说法错误。4.下列说法正确的是()A.分子中键能越大,键长越小,则分子越稳定B.只有非金属原子之间才能形成共价键C.水分子可表示为HOH
3、,分子中键角为180D.HO键键能为462.8 kJmol-1,即18 g水分解生成H2和O2时,放出能量为(2462.8) kJ答案A解析分子中键能越大,键长越小,分子越稳定,A项正确;AlCl3中含有共价键,B项错误;水分子中两个OH键的键角小于180,C项错误;HO键的键能是破坏1 mol HO键所吸收的能量,在1 mol H2O分子中有2 mol HO键,故18 g水蒸气中的HO键断裂应吸收能量2462.8 kJ,而当H、O形成H2和O2时需放出能量,故应根据公式“H=反应物的总键能-生成物的总键能”计算18 g水蒸气分解生成H2和O2时吸收的能量,D项错误。5.下列分子最难分裂成原子
4、的是()A.HFB.HClC.HBrD.HI答案A解析一般来说,原子半径越小,其原子形成的共价键键长越小,键能越大,越难断键。原子半径:FClBrI,所以键长:HFHClHBrE(HCl)E(HBr)E(HI),即HF最难分裂成氟原子和氢原子。6.已知N2(g)+O2(g)2NO(g)为吸热反应,H=+180 kJmol-1,其中NN、OO键的键能分别为946 kJmol-1、498 kJmol-1,则NO分子中N、O之间共价键的键能为()A.1 264 kJmol-1B.632 kJmol-1C.316 kJmol-1D.1 624 kJmol-1答案B解析180 kJmol-1=946 k
5、Jmol-1+498 kJmol-1-2E(NO),所以E(NO)=632 kJmol-1。7.氢气分子的形成过程示意图如下,请据图回答相关问题。氢气分子的形成过程示意图(1)HH键的键长为,中,体系能量由高到低的顺序是。(2)下列说法正确的是。A.一个氢气分子中含有一个键B.由到,电子在核间出现的概率增大C.由到,必须消耗外界的能量D.一个氢气分子中含有一个极性共价键(3)几种常见化学键的键能如下表所示:化学键SiOHOSiSiSiC键能(kJmol-1)368462.8497.3226X请回答下列问题。试比较SiSi键与SiC键的键能大小(填“”“(2)BC(3)120 475 kJ522
6、.7 kJ解析(1)可以直接从题图中有关数据读出HH键的键长为0.074 nm;由题图可以看出体系能量由高到低的顺序是。(2)一个氢气分子中含有一个键,A项错误;共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用,B项正确;已经达到稳定状态,由题图可以看出的能量比高,C项正确;一个氢气分子中含有一个非极性共价键,D项错误。(3)SiSi键的键长比SiC键的键长大,键能小。由题图可知HH键的键能为436 kJmol-1,由H2(g)+12O2(g)H2O(g),1 mol H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为462.8 kJmol-12 mol-436 kJmol-11 mol-4
7、97.3 kJmol-112 mol=240.95 kJ,则1 kg H2燃烧生成水蒸气放出1 000 g2 gmol-1240.95 kJmol-1=120 475 kJ;由Si(s)+O2(g)SiO2(g),1 mol硅完全燃烧放出的热量约为368 kJmol-14 mol-497.3 kJmol-11 mol-226 kJmol-12 mol=522.7 kJ。提升能力跨越等级1.已知1 mol气态基态氢原子完全结合形成氢气时,释放出的能量为218 kJmol-1,下列说法正确的是()A.HH键的键能为218 kJmol-1B.HH键的键能为436 kJmol-1C.1 mol气态氢原
8、子的能量低于0.5 mol H2的能量D.使1 mol H2完全分解至少需要218 kJ的能量答案B解析键能是指气态基态原子形成1 mol化学键时释放出的热量,1 mol氢原子只能形成0.5 mol HH键,成键过程中放出能量,故A、C两项不正确,B项正确;由能量守恒原理及键能定义可知1 mol H2完全分解至少需要436 kJ的能量,D项不正确。2.参考下表中化学键的键能与键长数据,判断下列分子最稳定的是()化学键HCHNHOHF键能/(kJmol-1)413.4390.8462.8568键长/pm1091019692A.CH4B.NH3C.H2OD.HF答案D解析从键能的角度分析,四种氢化
9、物稳定性由强到弱的顺序为HFH2OCH4NH3;从键长的角度分析,四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为HFH2ONH3CH4;综合两方面因素可以确定最稳定的是HF。3.(双选)实验测得不同物质中氧原子之间的键长和键能的数据如下:粒子数据O22-O2-O2O2+键长/(10-12m)149128121112键能/(kJmol-1)xyz=494w=628其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律性推导键能的大小顺序为wzyx,该规律是()A.粒子所含的价电子数越多,键能越大B.键长越大,键能越小C.粒子所含的价电子数越少,键能越大D.成键时电子对越偏移,键能越大答案BC解析表中四种粒子所含价电子数从
10、左到右依次减少,而其键能依次增大,故A项错误,C项正确;对比四种粒子中键长和键能大小可知B项正确;四种粒子中的共用电子对不发生偏移,D项错误。4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能可以看作是形成化学键时释放的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJmol-1)数据:PP:198PO:360OO:498,则反应P4(白磷)+3O2P4O6的反应热H为()A.-1 638 kJmol-1B.+1 638 kJmol-1C.-126 kJmol-1D.+126 kJmol-1答案A解析反应的热效应是断裂1 mol P4和3 mol O2分子中共价键吸
11、收的能量和形成1 mol P4O6分子中共价键放出能量的总和。由各物质的分子结构知1 mol P4中含6 mol PP键,3 mol O2含3 mol OO键,化学反应的反应热H=反应物的总键能-生成物的总键能=(198 kJmol-16+498 kJmol-13)-360 kJmol-112=-1 638 kJmol-1。5.已知部分键能、键长数据如下表所示:共价键ClClBrBrIIHFHClHBrHIHO键能(kJmol-1)242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8键长/pm19822826796共价键CCCCCCCHNHNOOOOO键能(kJmol-1)
12、347.7615812413.4390.8607142497.3键长/pm154133120109101(1)下列推断正确的是(填字母,下同)。A.稳定性:HFHClHBrHIB.氧化性:I2Br2Cl2C.沸点:H2ONH3D.还原性:HIHBrHClHF(2)下列有关推断正确的是。A.同种元素形成的共价键的稳定性:三键双键单键B.同种元素形成的双键键能一定小于单键键能的2倍C.键长越小,键能一定越大D.氢化物的键能越大,其稳定性一定越强(3)在相同条件下,将乙烯、乙炔以同速率通入等体积同浓度的溴的四氯化碳溶液中,下列观察到的现象正确的是。A.前者和后者同时褪色B.前者后褪色,后者先褪色C.
13、前者先褪色,后者后褪色D.无法判断(4)在HX分子中,键长最小的是,键长最大的是;OO键的键长(填“大于”“小于”或“等于”)OO键的键长。答案(1)ACD(2)A(3)C(4)HFHI大于解析(1)根据表中数据,同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减小,稳定性逐渐减弱,A项正确;从键能看,氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱,由原子结构知,氧化性也逐渐减弱,B项错误;水在常温下呈液态,而NH3在常温下呈气态,则H2O的沸点比NH3高,C项正确;还原性与失电子能力有关,还原性:HIHBrHClHF,D项正确。(2)由碳碳键的数据知A项正确;由OO键、OO键的键能知,B项错误;CH键的键长大于NH
14、键的键长,但是NH键的键能反而较小,C项错误;由CH键、NH键的键能可知,CH键的键能较大,而CH4稳定性比NH3弱,D项错误。(3)单从键能数据看,乙烯断裂1 mol 键消耗能量约为(615-347.7)kJmol-11 mol=267.3 kJ,乙炔断裂2 mol 键消耗能量约为(812-347.7)kJmol-1=464.3 kJ,乙炔和乙烯分子中键键能相差不大,但由于CC键的键长比CC键的键长小,导致乙烯中的键更容易断裂,故乙烯更容易与Br2反应,C项正确。贴近生活拓展创新a、b、c、d是四种由短周期元素构成的中性粒子,它们都有14个电子,且都是通过共价键形成的物质。回答下列问题:(1
15、)a是单核粒子,a单质可用作半导体材料,a粒子的电子排布式为。(2)b是双核粒子,常温下为无色无味气体。b的化学式为,人吸入气体b后容易引起中毒,是因为而使人中毒。(3)c是双核粒子且是一种单质,写出其电子式:。c分子中所含共价键的类型为(填“极性键”或“非极性键”),c单质常温下性质稳定,不易发生反应,原因是。(4)d是四核粒子,其结构式为;d分子内所含共价键有个键,个键;键与键的强度大小关系为键(填“”“键中原子轨道的重叠程度比键中原子轨道的重叠程度大,形成的共价键强解析由题意知,a是单核粒子,含14个电子,则a是Si,Si可作半导体材料;b是双核粒子,根据其是无色无味气体,能使人中毒,可确定b为CO,CO进入人体会与血液中的血红蛋白结合而使血红蛋白丧失输送氧气的能力,使人中毒;c是双核粒子组成的单质,每个原子有7个电子,故c为N2,N2分子的结构式为NN,分子中的共价键为非极性键,N2分子中的共价三键键能很大,所以N2分子很稳定;d是四核粒子,即4个原子共有14个电子,只能是C2H2,C2H2的结构式为HCCH,分子中有两个HC 键,一个CC 键,两个键,键中原子轨道重叠程度大,故键的强度大于键。
