高二化学人教版（2019）选择性必修2第二章分子结构与性质第一节共价键课时练习

2020-2021学年度高二化学第二学期人教版（2019）选择性必修2第二章分子结构与性质第一节共价键课时练习

一、选择题

1．含共价键的电解质是

A．

B．

C．

D．

2．下列关于化学键的说法正确的个数是

①HF是一种非常稳定的化合物,这是因为分子间存在氢键

②离子化合物中可能同时含有离子键和共价键

③单质分子中一定含非极性键

④任何共价键中,成键原子均满足8电子稳定结构

A．1个

B．2个

C．3个

D．4个

3．水可以发生如下变化：

冰液态水(4℃)

水蒸气(100℃)

氢气+氧气

下列说法正确的是

A．过程①中物质体积膨胀

B．过程②中分子间距缩小

C．过程③中涉及化学键的断裂和形成D．过程②与过程④互为可逆反应

4．CO与N2O在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步基元反应为①(慢)、②(快)。下列说法正确的是

A．N2O与CO2互为等电子体，均为直线型分子

B．反应①是氧化反应，反应②是还原反应

C．总反应速率主要取决于反应②的快慢

D．因为反应①慢，所以总反应的焓变主要由反应①决定

5．石灰氮()是一种氮肥，与土壤中的反应生成氰胺()，氰胺可进一步转化为尿素。下列有关说法正确的是

A．的电子式为

B．中子数为20的钙原子可表示为

C．分子中含3个键

D．属于共价化合物

6．实验室用碳化钙与水反应制备乙炔，相关化学用语表示正确的是

A．水的电子式：H+[]2-H+

B．乙炔的结构式：CHCH

C．钙离子的结构示意图：

D．碳原子的电子排布式：1s22s22p2

7．由于化石燃料的长期大量消耗，传统能源逐渐枯竭，而人类对能源的需求量越来越高，氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要问题。一种新型电池的电解质是由短周期主族元素组成的化合物，结构如图所示。其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍。下列叙述错误的是

A．原子半径：

B．简单气态氢化物的热稳定性：

C．W和X组成的分子为含极性键的非极性分子

D．Y和Z组成的分子中键和键数目之比为1：1

8．下列说法正确的是

A．σ键强度小，容易断裂，而π键强度较大，不易断裂

B．所有共价键都具有方向性

C．含有共价键的化合物一定是共价化合物

D．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键

9．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是

A．PCl3

B．XeF4

C．BeCl2

D．BF3

10．我国科学家曾合成下图所示的离子化合物，该物质由两种阳离子和两种阴离孔子构成，其中有两种10电子离子和一种18电子离子。X、Y、Z、M均为短周期元素，且均不在同一族；X是半径最小的元素，Z是空气中含量最多的元素，Y的电负性大于Z。下列说法不正确的是

A．X与Y形成的化合物沸点高于Y同族元素与X形成化合物的沸点

B．Z的最高价氧化物对应水化物无强氧化性

C．元素第一电离能：

D．在该盐中，存在极性共价键和非极性共价键

11．部分含碳物质的分类与相应碳元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是

A．a中可能含有非极性键

B．b存在多种同素异形体

C．c不属于酸性氧化物

D．d转化为e可通过化合反应实现

12．下表是元素周期表的一部分，所列字母分别代表某一种化学元素，下列说法正确的是

A．第一电离能：

B．基态Z原子的孤电子数是第四周期所有副族元素原子最多的C．中σ键与π键数目之比为1∶2

D．B、C、D形成的简单氢化物原子个数相同

13．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A．60g

NaHSO4固体中含有H+的数目为0.5NA

B．12g金刚石中含有碳碳单键的数目为2NA

C．1.0mol

Cl2与1.0mol

CH4在光照下反应，生成CH3Cl的分子数为NA

D．0.1mol环氧乙烷()中含有σ键的数目为0.3NA

14．已知NA是阿弗加得罗常数的值下列说法，正确的是

A．常温，56g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个二氧化硫分子

B．1L0.1

mol·L-1H2C2O4溶液中含C2O离子数为0.1

NA

C．2molNO与2molO2在密闭容器中充分反应，转移的电子数为8NA

D．32gS8与S6的混合物中所含共价键数目为NA

15．某化合物的结构如图所示，分子中所有原子都达到了

电子稳定结构，X、Y、Z、W

是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径：r(X)>r(Y)>r(Z)，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒。下列说法正确的是

A．YZ2属于酸性氧化物

B．X的氧化物的水化物酸性弱于

W的氧化物的水化物酸性

C．X、Y、Z

与氢元素均可形成含非极性键的二元化合物

D．气态氢化物的稳定性：Z

二、元素或物质推断题

16．为清理高速公路上的积雪使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2。X原子的结构示意图为，X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素，它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍，Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。

(1)m=___，该融雪剂的化学式为___。

(2)Z、W元素的名称为___、___。

(3)下列说法正确的是___。

A．XY2和WZ2都为离子化合物

B．XY2中仅含离子键，WZ2中仅含极性共价键

C．H2Z比HY的稳定性强

D．X的阳离子比Y的阴离子半径大

17．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、组成蛋白质的重要元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上都填充了电子且有2个未成对电子；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。

(1)分子中存在的σ键和π键个数之比为_______。

(2)X的第一电离能比Y的_______(填“大”或“小”)。

(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：_______。

(4)W的基态原子的价层电子排布式为_______。

18．有三种物质、、在常温下三者分别为气体、固体和液体。元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等；元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，且火焰呈黄色，并生成淡黄色固体；元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同。则：

(1)元素A、B、C、D的名称分别为_______、_______、_______、_______。

(2)分子中含有的化学键类型为_______(填“极性键”或“非极性键”)。

(3)D的负一价阴离子的核外电子排布式为____，属于___(填“离子”或“共价”)化合物。

参考答案

1．A

【详解】

A．是金属氧化物，在熔融状态下导电，属于电解质，由Na+和构成，中O原子间形成共价键，A符合题意；

B．为有机化合物，在水溶液和熔融状态下不导电，属于非电解质，B不符合题意；

C．CHCl3为有机化合物，在水溶液和熔融状态下不导电，属于非电解质，C不符合题意；

D．属于盐，属于电解质，由Ba2+和S2-构成，不含有共价键，D不符合题意；

答案选A。

2．A

【详解】

①HF是一种非常稳定的化合物，是因为H-F键能大，故①错误；

②离子化合物中可能同时含有离子键和共价键，如NaOH含有离子键、共价键，古②正确；

③单质分子中不一定含非极性键，稀有气体分子中不含化学键，故③错误；

④共价键中成键原子不一定满足8电子稳定结构，HCl中H原子不满足8电子稳定结构，PCl5中P原子不满足8电子稳定结构，故④错误；

选A。

3．C

【详解】

A．4℃时的液态水体积比冰小，故过程①中物质体积缩小，A项错误；

B．液态水转化为水蒸气，体积变大，水分子间距增大，B项错误；

C．水蒸气转化为氢气和氧气，水中的H-O断裂，形成了H-H和O-O，故过程③中涉及化学键的断裂和形成，C项正确；

D．可逆反应是在同一条件下既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行的化学反应，故过程②与过程④不是可逆反应，D项错误；

答案选C。

4．A

【详解】

A．N2O与CO2原子数相同，原子最外层电子数也相同，二者互为等电子体。等电子体结构相似，CO2为直线型分子，因此N2O也是直线型分子，A正确；

B．反应①②中均有元素化合价的变化，因此两个反应均是氧化还原反应，B错误；

C．对于多步反应，化学反应的总反应的快慢由慢决定，因此总反应速率由慢反应①的快慢决定，C错误；

D．总反应的焓变不是由反应快慢决定，而是由反应物、生成物的总能量大小决定，D错误；

故合理选项是A。

5．D

【详解】

A．是共价化合物，电子式为，A错误；

B．中子数为20的钙原子，其质量数是20+20＝40，可表示为，B错误；

C．单键都是键，三键中含有1个键，则分子中含4个键，C错误；

D．中只有共价键，因此属于共价化合物，D正确；

答案选D。

6．D

【详解】

A．

水是共价化合物，水的电子式：，故A错误；

B．

乙炔的结构式：H-CC-H，故B错误；

C．

钙的核电荷数为20，钙离子的结构示意图：，故C错误；

D．

碳核外有6个电子，分为两个能层，碳原子的电子排布式：1s22s22p2，故D正确；

故选D。

7．B

【分析】

电解质是由短周期主族元素组成的化合物，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，X的次外层只能为2，X位于第二周期，Y的最外层电子数为6，由化合物的结构可知，Y形成2个共价键，Z形成4个共价键，其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期，W形成1个共价键，X、W之间为配位键，则W为F、X为B、Y为O、Z为C，以此来解答。

【详解】

A．同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：，故A正确；

B．非金属性F大于O，则简单气态氢化物的热稳定性：，故B错误；

C．分子中B上无孤对电子，为杂化，只含极性键，为平面三角形，属于非极性分子，故C正确；

D．分子的结构式为，双键中含1个键、1个键，则键和键数目之比为1：1，故D正确；

故选B。

8．D

【详解】

A．σ键重叠程度大，更稳定，π键重叠程度小，容易断裂，故A错误；

B．不是所有的共价键都具有方向性，如s-s

σ键没有方向性，故B错误；

C．离子化合物中也可能含共价键，如NaOH，故C错误；

D．σ键是头碰头形成的，两个原子之间最多形成一个σ键，故D正确；

故选D。

9．A

【详解】

A．PCl3中，P原子的原子核外最外层电子数为5，其在分子中的化合价为+3价，在分子中的原子最外层电子数为8，Cl元素的化合价为-1，Cl原子最外层电子数为7，所以1+7=8，Cl原子满足8电子结构，故A正确；

B．四氟化氙中，Xe原子的原子核外最外层电子数为8，与氟共用四个电子，在分子中的原子最外层电子数为12，故B错误；

C．BeCl2中，Be元素位于第IIA族，最外层只有2个电子，不满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构，故C错误；

D．BF3中B元素化合价为+3，B原子最外层电子数为3，所以3+3=6，B原子不满足8电子结构；F元素化合价为-1，F原子最外层电子数为7，所以1+7=8，F原子满足8电子结构，故D错误；

答案选A。

10．B

【分析】

该物质由两种阳离子和两种阴离子构成，其中有两种10电子离子和一种18电子离子，且X、Y、Z、M均为短周期元素，且均不在同一族，根据图示可知，X为H，Y为O，Z为N元素，M为C1元素，含有的离子为、、、Cl-，据此解答。

【详解】

A．

H2O分子之间存在氢键，其沸点明显高于O族其它元素的氢化物，如H2S等，故A正确；

B．

N的最高价氧化物对应水化物为HNO3，具有强氧化性，故B错误；

C．

由于N元素的2p能级为半充满的稳定状态，故元素第一电离能：，故C正确；

D．

该盐含有的离子为、、、Cl-，、中存在极性共价键，中存在非极性共价键，故D正确；

故选B。

11．A

【分析】

根据含碳物质化合价分析可知，a为CH4，b为碳单质（如：金刚石、石墨），c为CO，d为CO2，e为碳酸盐或碳酸氢盐；

【详解】

A．a为CH4，不含非极性共价键，故A符合题意；

B．b为碳单质，比如：金刚石、石墨，存在多种同素异形体，故B不符合题意；

C．c为CO，不属于酸性氧化物，故C不符合题意；

D．若e为NaHCO3，d转化为e则发生CO2+H2O+

Na2CO3=2NaHCO3，属于化合反应，故D不符合题意；

综上，本题选A。

12．B

【分析】

由元素在周期表中的位置可知，A为H，B为C，C为N，D为O，X为S，Y为Cl，Z为Cr，据此解答。

【详解】

A．同周期主族元素随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族反常，所以第一电离能：C＞D＞B，故A错误；

B．基态Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，因此孤电子数是第四周期所有副族元素原子最多的，故B正确；

C．为S2Cl2，结构式为Cl－S－S－Cl，分子中不存在π键，故C错误；

D．B、C、D形成的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O，原子总数不一样，故D错误；

故选B。

13．B

【详解】

A．硫酸氢钠固体中含有钠离子和硫酸氢根离子，不含有氢离子，故A错误；

B．金刚石中每个碳原子平均含有2个碳碳单键，12g金刚石中碳原子的物质的量为1mol，含有碳碳单键的数目为2NA，故B正确；

C．CH4与Cl2在光照下的反应是连续反应，还会生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4，不能完全生成CH3Cl，故CH3Cl的分子数小于NA，故C错误；

D．环氧乙烷中含有的碳氢键、碳氧键和碳碳键均为σ键，则0.1mol环氧乙烷中含有σ键的数目为0.7NA，故D错误；

故选B。

14．D

【详解】

A．Fe在浓硫酸中会钝化，不会完全反应，则生成的SO2分子小于NA，A选项错误；

B．因为草酸是弱电解质，部分电离出C2O，所以L

0.1

mol·L-1

H2C2O4溶液含C2O离子数小于0.1NA，B选项错误。

C．2molNO与2molO2在密闭容器中充分反应，氧气过量，2molNO反应后变为+4价，故2molNO与O2反应后转移电子为4NA个，C选项错误；

D．S8与S6分子中分别含有8个S-S键和6个S-S键，1个S对应1个S-S共价键，由于32g

S8与S6的混合物中含硫为1mol，则该混合物中含1molS-S键，即共价键数目为NA，D选项正确；

答案选D。

15．C

【分析】

化合物分子中所有原子都达到了8电子稳定结构。X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用来制取漂白剂和自来水消毒，则W是Cl元素；原子半径r(X)>r(Y)>r(Z)，同一周期原子序数越大原子半径越小，Z能够形成1个双键，X形成4个共价键，Y形成3个共价键，W形成1个共价键，W位于第三周期，X、Y、Z位于第二周期，X为C，Y为N，Z为O，W为Cl元素，据此解答。

【详解】

A．YZ2是NO2，NO2与NaOH溶液反应产生NaNO3、NaNO2、H2O，反应中N元素化合价发生了变化，因此NO2不属于酸性氧化物，A错误；

B．X形成的氧化物有CO、CO2，CO难溶于水，CO2溶于水反应产生的H2CO3为弱酸，而Cl元素的氧化物对应的酸有多种，如HClO是一元弱酸，酸性比碳酸弱，而HClO3、HClO4都是强酸，可见未指明氧化物的价态，无法比较相应的物质的酸性强弱，B错误；

C．C与H形成CH3-CH3、CH2=CH2等、N与H可形成NH2-NH2及O与H可形成H2O2中含有非极性键；故C、N、O三种元素均可以与氢元素均可形成含非极性键的二元化合物，C正确；

D．Z(O)的非金属性强于W(Cl)，简单气态氢化物的稳定性：Z>W，D错误；

故合理选项是C。

16．20

CaCl2

硫

碳

B

【分析】

根据核外电子的排布规律可知，a=2，b=8，X应是Ca元素，XY2中X是+2价、Y是-1价，X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同，所以Y是氯元素。原子的最外层电子数是其电子层数的2,，只有C元素和S元素，Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子，所以Z是S，W是C，由此分析。

【详解】

(1)根据分析，X应是Ca元素，Y是氯元素，m=20，该物质的化学式为CaCl2；

(2)根据分析，W元素的名称为碳、Z是硫，WZ2

代表二硫化碳；

(3)A．CaCl2为离子化合物、CS2是共价化合物，故A不符合题意；

B．CaCl2中仅含离子键，CS2中仅含极性共价键，故B符合题意；

C．Y是氯元素，Z是硫，非金属性：Y＞Z，Cl＞S，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，HY比H2Z的稳定性强，C不符合题意；

D．X应是Ca元素，Y是氯元素，电子层数相同时，原子序数越大半径越小，X的阳离子比Y的阴离子半径小，D不符合题意；

答案选B。

17．1:2

小

【分析】

X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数=12-6=6，故X为碳元素；Y为氮元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上都填充了电子，且有2个未成对电子，则Z原子核外电子排布式为，故Z为硫元素；W为铁元素。

【详解】

根据以上分析，X、Y、Z、W分别是C、N、S、Fe，(1)中有，其中含有1个σ键、2个π键，则σ键和π键个数之比为1:2，故答案为：1:2；

(2)同一周期内元素的第一电离能有增大的趋势，C的第一电离能比N的小，故答案为：小；

(3)C与浓在加热条件下反应生成、和，反应的化学方程式为；

(4)铁的原子序数为26，其基态原子的价层电子排布式为，故答案为：。

18．碳

钠

氧

氯

极性键

离子

【分析】

B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，且火焰呈黄色，并生成淡黄色固体，则淡黄色固体为Na2O2，元素B为Na，元素C为O。由元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同知，元素D为Cl。由元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等可知，A为第ⅣA族元素或H，又由于常温下是气体，是液体，所以是，是，即元素A是C（碳）。

【详解】

(1)由分析可知，元素A、B、C、D的名称分别为碳、钠、氧、氯，故答案为：碳；钠；氧；氯；

(2)是，分子中含有的化学键类型为极性键，故答案为：极性键；

(3)D的负一价阴离子为Cl-，核外电子排布式为，为Na2O2，属于离子化合物，故答案为：；离子。