知識點(diǎn)1共價鍵的類型和特征1．下列對分子中σ鍵重疊方式的分析，不正確的是()選項(xiàng)分子σ鍵重疊方式AH2兩個氫原子的s軌道重疊BHCl氫原子的s軌道和氯原子的p軌道重疊CCl2一個氯原子的s軌道和另一個氯原子的p軌道重疊DClF氯原子的p軌道和氟原子的p軌道重疊C解析：基態(tài)氯原子的價電子排布為3s23p5，故Cl2中是兩個氯原子的p軌道“頭碰頭”重疊形成σ鍵。2．下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法，錯誤的是()A．在某些分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵B.當(dāng)原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．σ鍵的特征是軸對稱，π鍵的特征是鏡面對稱D．含有π鍵的分子在反應(yīng)時，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者A解析：共價鍵中一定含σ鍵，則在分子中，化學(xué)鍵可能只有σ鍵，而沒有π鍵，A錯誤；原子形成分子時，原子軌道優(yōu)先“頭碰頭”重疊，則先形成σ鍵，可能形成π鍵，B正確；σ鍵是由原子軌道“頭碰頭”重疊形成的，可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，為軸對稱，而π鍵是由原子軌道“肩并肩”重疊形成的，重疊程度小，為鏡面對稱，C正確；π鍵不穩(wěn)定，易斷裂，則含有π鍵的分子在反應(yīng)時，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者，D正確。知識點(diǎn)2鍵參數(shù)及其應(yīng)用3．下列鹵化氫分子中鍵長最短的是()A.HF B．HClC．HBr D．HIA解析：鍵長是形成共價鍵的兩個原子之間的核間距，故鍵長大小受成鍵原子半徑大小影響，因?yàn)辂u素原子半徑：F<Cl<Br<I，故鹵化氫分子鍵長由小到大的順序?yàn)镠—F<H—Cl<H—Br<H－I，故選A。4．下列關(guān)于鍵長、鍵能和鍵角的說法，不正確的是()A．鍵角是確定多原子分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)之一B．通過反應(yīng)物和生成物分子中的鍵能數(shù)據(jù)可以粗略預(yù)測反應(yīng)熱的大小C．鍵長越長，鍵能越小，共價化合物越穩(wěn)定D．同種原子間形成的共價鍵鍵長長短一般遵循：三鍵<雙鍵<單鍵C解析：鍵長和鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，故A正確；反應(yīng)熱＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能，則通過反應(yīng)物和生成物分子中鍵能數(shù)據(jù)可以粗略預(yù)測反應(yīng)熱的大小，故B正確；鍵長越短，鍵能越大，共價化合物越穩(wěn)定，故C錯誤；鍵能越大，鍵長越短，同種原子間形成的共價鍵鍵能大小的一般關(guān)系為三鍵>雙鍵＞單鍵，則鍵長：三鍵<雙鍵<單鍵，故D正確。5．下列各組比較項(xiàng)目包含的關(guān)系中，前者比后者大的是()A．HCl與HF的穩(wěn)定性B．C6H6與C2H6分子中碳碳鍵鍵長C．NHeq\o\al(＋,4)與P4中的鍵角D．H2O2與O2分子中氧氧鍵鍵能C解析：H—F鍵能大，鍵長短，穩(wěn)定性強(qiáng)，A項(xiàng)不符合題意；C2H6中含有碳碳單鍵，C6H6分子中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊鍵，碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳三鍵中，碳碳單鍵最長，碳碳三鍵最短，B項(xiàng)不符合題意；NHeq\o\al(＋,4)、P4都是正四面體結(jié)構(gòu)，但P4的鍵角是60°，NHeq\o\al(＋,4)的鍵角是109°28′，C項(xiàng)符合題意；H2O2中氧氧鍵是單鍵，O2分子中氧氧鍵是雙鍵，由相同的原子形成的雙鍵鍵能高于單鍵鍵能，D項(xiàng)不符合題意。6．下列有關(guān)共價鍵和鍵參數(shù)的說法，不正確的是()A．反－2－丁烯(C4H8)分子中含有8個極性鍵B．碳碳雙鍵比碳碳單鍵鍵能更大，故碳碳雙鍵更穩(wěn)定C．C—H比Si—H鍵長更短，故CH4比SiH4更穩(wěn)定D．H2O分子中的H—O—H鍵角為105°，表明共價鍵具有方向性B解析：反－2－丁烯(C4H8)分子中含有8個極性鍵(C—H)，A正確；碳碳雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，π鍵不穩(wěn)定，容易斷裂，B錯誤；C的原子半徑小于Si，因此C—H比Si—H短，因此CH4比SiH4穩(wěn)定，C正確；H2O分子中H—O—H鍵角為105°，說明共價鍵具有方向性，D正確。7．下列關(guān)于共價鍵的描述，不正確的是()A．p－pσ鍵與p－pπ鍵的電子云圖形對稱性不同B．HCl分子中的共價鍵是s－pσ鍵C．CN－與N2結(jié)構(gòu)相似，CH2=CHCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為2∶1D．氣體單質(zhì)中一定存在σ鍵，可能存在π鍵D解析：σ鍵的電子云圖形為軸對稱，π鍵的電子云圖形為鏡面對稱，則對稱性不同，故A正確；HCl分子中的共價鍵是H的1s軌道與Cl的3p軌道形成的s－pσ鍵，故B正確；CH2=CHCN分子中含有6個σ鍵和3個π鍵，二者數(shù)目之比為2∶1，故C正確；稀有氣體是單原子分子，分子中不存在共價鍵，所以稀有氣體中沒有σ鍵，故D錯誤。8．下列說法正確的是()A．若把H2S分子寫成H3S分子，違背了共價鍵的方向性B．s軌道和p軌道重疊可以形成π鍵C．共價鍵都具有方向性D．C2H4與Cl2的加成反應(yīng)中，C2H4只斷裂π鍵D解析：硫原子最外層只有兩個未成對電子，根據(jù)共價鍵的飽和性，其氫化物只能是H2S，寫成H3S違背了共價鍵的飽和性，A錯誤；s軌道和p軌道只能“頭碰頭”重疊，形成σ鍵，B錯誤；s軌道和s軌道形成的σ鍵沒有方向性，因?yàn)閟軌道電子云為球形，如H2分子中的H—H無方向性，C錯誤；C2H4與Cl2的加成反應(yīng)中，C2H4中只有π鍵斷裂，其他σ鍵不斷裂，D正確。9．M、N、X、Y四種短周期主族元素在元素周期表中的相對位置如下表所示，已知它們的原子序數(shù)總和為46。MNXY(1)M與Y形成的化合物中一定含________(填“極性”或“非極性”)共價鍵。(2)N元素形成的單質(zhì)分子中共價鍵的類型及數(shù)目是_______________________________________________________________________________。在化學(xué)反應(yīng)中________(填“σ鍵”或“π鍵”)易斷裂。(3)由N、Y的簡單氫化物相互作用所生成的物質(zhì)的電子式為____________________________________________________________________________。(4)M的簡單氫化物與N的簡單氫化物穩(wěn)定性：____________＞____________(填化學(xué)式)。解析：根據(jù)M、N、X、Y四種元素的位置關(guān)系，設(shè)M的質(zhì)子數(shù)為x，則N的質(zhì)子數(shù)為(x＋1)，X的質(zhì)子數(shù)為(x＋10)，Y的質(zhì)子數(shù)為(x＋11)。由題意可得x＋(x＋1)＋(x＋10)＋(x＋11)＝4x＋22＝46，x＝6，故四種元素分別是C、N、S、Cl。元素的非金屬性越強(qiáng)，形成的簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。答案：(1)極性(2)1個σ鍵、2個π鍵π鍵(3)(4)NH3CH410．(挑戰(zhàn)創(chuàng)新題)氮、磷、砷是同主族元素，均廣泛用于農(nóng)藥、化肥等化工產(chǎn)品。請回答下列問題。(1)畫出基態(tài)砷原子價層電子的軌道表示式：__________。(2)NH3、PH3、AsH3的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______________________________________________________________________(填化學(xué)式)。(3)H2O中H—O的鍵長小于NH3中N—H的，其原因是__________________。(4)原子中運(yùn)動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用＋eq\f(1,2)表示，與之相反的用－eq\f(1,2)表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子，其價層電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為________。(5)已知有關(guān)氮、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ·mol-1)如表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489請你預(yù)測鍵長：N—N________(填“>”或“<”)N≡N，從N2、N4、P2、P4的能量角度看，氮?dú)庖訬2而白磷以P4形式存在的原因是___________________________。解析：(1)基態(tài)砷原子的價層電子排布為4s24p3，軌道表示式為(2)非金屬性：N＞P＞As，所以簡單氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镹H3>PH3>AsH3。(3)氧原子半徑小于氮原子，故H—O鍵長小于N—H。(4)基態(tài)磷原子的價層電子排布為3s23p3，p能級三個軌道中存在3個自旋方向相同的單電子，所以自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為＋eq\f(3,2)或－eq\f(3,2)。(5)N≡N的鍵能遠(yuǎn)大于N—N的三倍，而鍵長越短鍵能越大，所以說明鍵長：N—N>N≡N；1molN≡N鍵能大于3molN