2.1.2键参数——键能、键长与键角 基础巩固+能力提升（含答案）

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1、第第 2 2 课时课时 键参数键参数键能、键长与键角键能、键长与键角 基础巩固 1.下列说法正确的是( ) A.分子的结构是由键角决定的 B.共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定 C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中 CX(X=F、Cl、Br、I)键的键长、键角均相等 D.H2O 分子中两个 OH 键的键角为 180 解析 分子的结构是由键参数键角、键长决定的，A 项错误；由于 F、Cl、 Br、I 的原子半径不同，故 CX(XF、Cl、Br、I)键的键长不相等，C 项错误； H2O 分子中两个 OH 键的键角为 105 ，D 项错误。 答案 B 2.根据 键的成键特征判

2、断 C=C 的键能与 CC 键能的数量关系( ) A.双键的键能等于单键的键能的 2 倍 B.双键的键能大于单键的键能的 2 倍 C.双键的键能小于单键的键能的 2 倍 D.无法确定 解析 由于 键的键能比 键键能小，双键中有一个 键和一个 键，所以双键 的键能小于单键的键能的 2 倍。 答案 C 3.右表为元素周期表前 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( ) 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 WHWH D.键长 XHWH，键能 XHY，故键长 WHYH，电负性 WWH，C 错误；原子半径 WX，

3、 故键长 WHXH，键长越短，键能越大，故键能 WHXH，D 错误。 答案 B 4.下列说法中正确的是( ) 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，分子中键角为 180 D.HO键键能为 463 kJ/mol， 即 18 g H2O分解成 H2和O2时， 消耗能量为(2463) kJ 解析 在分子中键能越大，键长越小，分子越稳定，A 正确；有些金属和非金属 之间也能形成共价键，如 AlCl3，B 错误；水分子中两个 HO 键的键角为 105 ， C 错误；HO 键键能为 463 kJ/mol 指的是拆开 1 mol HO

4、键形成气态氢原子和 氧原子所吸收的能量为 463 kJ， 1 mol H2O 中含 2 mol HO 键， 需吸收(2463) kJ 的能量形成气态氢原子和氧原子，但氢原子和氧原子进一步形成 H2和 O2时释放 能量，即需知 HH 键和 O=O 键的键能方能计算，故 D 错。 答案 A 5.关于键长、键能和键角，下列说法中错误的是( ) 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和成键数目有关 C.C=C 键等于 CC 键键能的 2 倍 D.因为 OH 键的键能小于 HF 键的键能，所以 O2、F2与 H2反应的能力逐渐 增强 解析 键角是描述分子空间结构的重要参数，

5、如 H2O 中两个 HO 键的键角为 105 ，故 H2O 为 V 形分子，A 项正确；键长的大小与成键原子的半径有关，如 Cl 的原子半径小于 I 的原子半径，ClCl 键的键长小于 II 键的键长，此外，键 长还和成键数目有关， 如乙烯分子中 C=C 键的键长比乙炔分子中 CC 键的键 长要大， B项正确； C=C键的键能为615 kJ mol 1， CC键的键能为347.7 kJ mol 1，二者不是 2 倍的关系，C 项错误；OH 键的键能为 462.8 kJ mol1，HF 键 的键能为 568 kJ mol 1，OH 键与 HF 键的键能依次增大，意味着形成这些键 时放出的能量依次

6、增大，化学键越来越稳定，O2、F2跟 H2反应的能力依次增强， D 项正确。 答案 C 6.下列有关性质的比较中，正确的是( ) A.微粒半径：O2 FNaLi B.第一电离能：HeNeAr C.分子中的键角：CH4H2OCO2 D.共价键的键能：CCC=CCC 解析 Li 的电子层数最少， 所以离子半径最小， 其余三种离子的电子层结构相同， 核电荷数越大，离子半径越小，所以 O2 FNaLi，A 错误；稀有气体元 素的第一电离能随电子层数的增多而减小，所以 HeNeAr，B 错误；甲烷分 子为正四面体形，键角是 10928，水为 V 形分子，键角是 105 ，二氧化碳为直 线形分子，键角为

7、180 ，所以二氧化碳分子中的键角最大，C 错误；键长：CC C=CCC，所以键能：CCC=CCC，D 正确。 答案 D 7.HBr 气体的热分解温度比 HI 气体的热分解温度高的原因是( ) A.HBr 分子中的键长比 HI 分子中的键长小，键能大 B.HBr 分子中的键长比 HI 分子中的键长大，键能小 C.HBr 的相对分子质量比 HI 的相对分子质量小 D.HBr 分子间作用力比 HI 分子间作用力大 解析 HBr 和 HI 均是共价化合物，含有共价键。由于 HBr 分子中的键长比 HI 分子中的键长小，键能大，破坏共价键消耗的能量多，所以 HBr 气体的热分解温 度比 HI 气体的热

8、分解温度高。 答案 A 8.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 HH HCl HBr BrBr 键能/(kJ mol 1) 436.0 431.8 366 193.7 A.HCl B.HBr C.H2 D.Br2 解析 键能越小，键长越长，共价键越不牢固，分子越不稳定。 答案 D 9.已知 HH 键能为 436 kJ mol 1， NH 键能为 391 kJ mol1， 根据化学方程式： N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92.4 kJ mol 1，则 NN 键能约为( ) A.431 kJ mol 1 B.946 kJ mol 1 C.649 kJ m

9、ol 1 D.896 kJ mol 1 解析 化学反应的本质是反应物分子旧键断裂(吸收能量)和生成物分子新键形成 (放出能量)，反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和。设 NN 的 键能为 E(NN)，则有 1 molE(NN)3 mol436 kJ mol 12 mol3391 kJ mol 192.4 kJ，解得 E(NN)946 kJ mol1。 答案 B 10.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： 断裂或生成的化学键 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

10、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.该反应的反应热 H0 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 解析 由题表中数据可知， HH 键键能ClCl 键键能， 键能越大， 键越牢固， 分子具有的能量越低，C 项正确、D 错误。 答案 C 11.白磷与氧气可发生反应 P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能 量分别为 PP a kJ mol 1、PO b kJ mol

11、1、P=O c kJ mol1、O=O d kJ mol 1。 根据如图所示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是( ) A.(6a5d4c12b) kJ mol 1 B.(4c12b6a5d) kJ mol 1 C.(4c12b4a5d) kJ mol 1 D.(4a5d4c12b) kJ mol 1 解析 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。白磷和氧气反应， 就是白磷中磷原子之间的化学键和氧气分子中氧原子之间的化学键断裂和 P4O10 分子中的化学键新形成的过程，而共价键断裂要吸收能量，共价键形成要放出能 量。 从图中可以看出 1 个白磷分子中有 6 个 PP 共价键

12、， 所以 1 mol P4中共价键 断裂要吸收6a kJ的能量， 1 mol氧分子中共价键断裂要吸收d kJ的能量； 1个P4O10 中有 4 个 P=O 共价键和 12 个 PO 共价键，所以生成 1 mol P4O10需放出(4c 12b) kJ 的能量，所以该化学反应的反应热为(6a5d4c12b) kJ mol 1。 答案 A 能力提升 12.已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。 (1)HH 键的键长为_， 中， 体系能量由高到低的顺序是_。 (2)下列说法中正确的是_(填字母)。 A.氢分子中含有一个 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

13、量 D.氢分子中含有一个极性共价键 .几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 SiO HO O=O SiSi SiC 键能/(kJ mol 1) 452 462.8 497.3 226 X 请回答下列问题： (1)试比较 SiSi 键与 SiC 键的键能大小：X_(填“”“”或 “”)226 kJ mol 1。 (2)H2被认为是 21 世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21 世纪的能 源” “未来的石油”等观点。试计算每千克 H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 _； 每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为_(已知1 mol Si中含有2 mol SiSi 键，1 mol SiO2中含有

14、 4 mol SiO 键)。 解析 .(1)可以直接从题图中读出有关数据，HH 键的键长为 74 pm；体系能 量由高到低的顺序是。(2)氢分子中含有一个 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；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；氢分子中含有一个非极性共价键，D 项错 误。.(1)SiSi 键的键长比 SiC 键的键长长，SiSi 键的键能比 SiC 键的键 能小。(2)由题图可知 HH 键的键能为 436 kJ mol 1，每千克 H 2燃烧(生成水蒸 气)放出的

15、热量约为 1 000 g 2 g mol 1(462.8 kJ mol12436 kJ mol1497.3 kJ mol 11 2)120 475 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 452 kJ mol 14 mol497.3 kJ mol 11 mol226 kJ mol12 mol858.7 kJ。 答案 .(1)74 pm (2)BC .(1) (2)120 475 kJ 858.7 kJ 13.氮是地球上极为丰富的元素。 (1)Li3N 中氮元素以 N3 存在，基态 N3的电子排布式为_。 (2)NN 键的键能为 946 kJ mol 1，NN 键的键能为 193 kJ mol1，

16、说明 N 2中的 _键比_键稳定(填“”或“”)。 (3)(CH3)3NH 和 AlCl 4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于 100 ，其挥发性一般比有机溶剂小。两种离子中均存在_键。 (4)X 中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层，则 X 的元素符号是_， 基态原子电子排布式为_ _。 解析 (1)基态 N3 的核外电子数是 10， 根据核外电子排布规律可知其电子排布式 为：1s22s22p6。(2)根据题给数据可知，NN 键的键能为 193 kJ mol 1，NN 键的键能为946 kJ mol 1， 其中包含一个键和两个键， 则键的平均键能是(946 193) k

17、J mol 1/2376.5 kJ mol1，键能越大，化学键越稳定，由数据可以判断 N2中的 键比 键稳定。(3)阴、阳离子均为原子团，是由原子间通过共价键形成 的。(4)已知 X 中所有电子正好充满 K(2 个)、L(8 个)、M(18 个)三个电子层，则 其电子总数为 28，故 X 原子的核外电子数是 29，所以 X 的核电荷数是 29，为铜 元素。 答 案 (1)1s22s22p6 (2) (3) 共 价 (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或 Ar3d104s1 14.已知某些共价键的键能、键长数据如表所示： 共价键 键能/(kJ mol 1) 键长/pm ClC

18、l 242.7 198 BrBr 193.7 228 II 152.7 267 HF 568 HCl 431.8 HBr 366 HI 298.7 HO 462.8 96 CC 347.7 154 C=C 615 133 CC 812 120 CH 413.4 109 NH 390.8 101 N=O 607 OO 142 O=O 497.3 (1)下列推断正确的是_(填字母，下同)。 A.稳定性：HFHClHBrHI B.氧化性：I2Br2Cl2 C.沸点：H2ONH3 D.还原性：HIHBrHClHF (2)下列有关推断正确的是_。 A.同种元素原子形成的共价键的稳定性：三键双键单键 B.

19、同种元素原子形成的双键的键能一定小于单键的 2 倍 C.键长越短，键能一定越大 (3)在 HX(XF、 Cl、 Br、 I)分子中， 键长最短的是_， 最长的是_； OO 键的键长_(填“大于”“小于”或“等于”)O=O 键的键长。 解析 (1)根据表中数据知，同主族元素从上至下气态氢化物的键能逐渐减小，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；H2O 在常温下为液态，NH3在常 温下为气态， 则 H2O 的沸点比 NH3的高， C 项正确； 还原性与得失电子能力有关， 还原性：HIHBrHClHF，D 项正确。(2)键能越大，化学键越稳定，越不容 易断裂，由表中碳碳键的数据知 A 项正确；由 OO 键、O=O 键的键能知，B 项错误；CH 键的键长大于 NH 键的键长，但是 NH 键的键能反而较小，C 项错误。 答案 (1)ACD (2)A (3)HF HI 大于