2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第1節(jié) 共價鍵模型 第2課時學(xué)案 魯科版選修3.doc

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第2課時　共價鍵的鍵參數(shù) [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.知道鍵能、鍵長、鍵角等鍵參數(shù)的概念，能用鍵參數(shù)說明簡單分子的某些性質(zhì)。2.學(xué)會鍵能與反應(yīng)熱相互求算的方法。 一、共價鍵參數(shù) 1．鍵能 (1)鍵能是在101.3 kPa、298 K條件下，斷開1 mol AB(g)分子中的化學(xué)鍵，使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量。常用EA－B表示。鍵能的單位是kJmol－1。如：斷裂1 mol H—H鍵吸收的最低能量為436 kJ，即H—H鍵的鍵能為436 kJmol－1。 (2)根據(jù)下表中的H—X鍵的鍵能回答下列問題： 共價鍵 H—F H—Cl H—Br H—I 鍵能/kJmol－1 565 431 363 297 ①若使2 mol H—Cl鍵斷裂為氣態(tài)原子，則發(fā)生的能量變化是吸收862_kJ的能量。 ②表中共價鍵最難斷裂的是H—F鍵，最易斷裂的是H—I鍵。 ③由表中鍵能大小數(shù)據(jù)說明鍵能與分子穩(wěn)定性的關(guān)系：HF、HCl、HBr、HI的鍵能依次減小，說明四種分子的穩(wěn)定性依次減弱。 2．鍵長 (1)兩個成鍵原子的原子核間的距離叫做該化學(xué)鍵的鍵長。 (2)鍵長與共價鍵的穩(wěn)定性之間的關(guān)系：一般來說，共價鍵的鍵長越短，往往鍵能越大，這表明共價鍵越穩(wěn)定，反之亦然。 (3)下列三種分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共價鍵的鍵長最長的是③，鍵能最大的是①。 3．鍵角 (1)鍵角是指在多原子分子中，兩個化學(xué)鍵的夾角。在多原子分子中鍵角是一定的，這表明共價鍵具有方向性，因此鍵角決定著共價分子的空間構(gòu)型。 (2)根據(jù)空間構(gòu)型分析下列分子的鍵角 分子空間構(gòu)型 鍵角 實例 正四面體形 109.5 CH4、CCl4 60 白磷(P4) 平面形 120 苯、乙烯、BF3等 三角錐形 107.3 NH3 V形 104.5 H2O 直線形 180 CO2、CS2、CH≡CH (1)共價鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系 鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。 (2)共價鍵強弱的判斷 ①由原子半徑和共用電子對數(shù)判斷：成鍵原子的原子半徑越小，共用電子對數(shù)越多，則共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩(wěn)定。 ②由鍵能判斷：共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固。 ③由鍵長判斷：共價鍵的鍵長越短，共價鍵越牢固。 ④由電負(fù)性判斷：元素的電負(fù)性越大，該元素的原子對共用電子對的吸引力越大，形成的共價鍵越穩(wěn)定。 關(guān)鍵提醒　分子的穩(wěn)定性與鍵能和鍵長有關(guān)，而由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔、沸點高低與鍵能和鍵長無關(guān)。 (3)鍵長的判斷方法 ①根據(jù)原子半徑判斷：在其他條件相同時，成鍵原子的半徑越小，鍵長越短。 ②根據(jù)共用電子對數(shù)判斷：相同的兩原子形成共價鍵時，單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞叁鍵鍵長。 例1　下列敘述中的距離屬于鍵長的是(　　) A．氨分子中兩個氫原子間的距離 B．氯分子中兩個氯原子間的距離 C．金剛石中任意兩個相鄰的碳原子核間的距離 D．氯化鈉中相鄰的氯離子和鈉離子核間的距離 答案　C 解析　鍵長是指形成共價鍵的兩個原子核間的距離，僅僅說成是原子間的距離是錯誤的。A項，NH3分子中的兩個H原子間不存在化學(xué)鍵，錯誤；B項，未指出是核間距離，錯誤；C項，金剛石中只要兩個碳原子相鄰，它們之間就有共價鍵，正確；D項，NaCl中的陰、陽離子之間形成離子鍵，沒有鍵長，錯誤。 例2　下列分子中的鍵角最大的是(　　) A．CO2 B．NH3 C．H2O D．CH2==CH2 答案　A 解析　CO2為直線形分子，鍵角為180；NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角為107.3；H2O分子空間構(gòu)型為V形，鍵角為104.5；CH2==CH2為平面結(jié)構(gòu)，鍵角為120，故鍵角最大的是CO2，A正確。 例3　碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實： 化學(xué)鍵 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 鍵能/kJmol－1 347 413 358 226 318 452 回答下列問題： (1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)C—C鍵和C—H鍵較強，所形成的烷烴穩(wěn)定，而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成 (2)C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定，而Si—H的鍵能卻遠小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵 解析　(1)C—C鍵和C—H鍵的鍵能比Si—H鍵和Si—Si鍵都大，因此烷烴比較穩(wěn)定，而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成。 (2)C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定，而Si—H鍵的鍵能卻遠小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵。 二、鍵能與反應(yīng)焓變的關(guān)系 根據(jù)已學(xué)知識回答下列問題： (1)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊化學(xué)鍵的斷裂和生成物分子中新化學(xué)鍵的形成。 (2)化學(xué)反應(yīng)過程中，舊鍵斷裂所吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)。 (3)已知H—H、Cl—Cl、H—Cl鍵的鍵能分別為436 kJmol－1、243 kJmol－1、431 kJmol－1。試通過鍵能數(shù)據(jù)估算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱是－183_kJmol－1。 (1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和。 (2)反應(yīng)熱ΔH<0時，為放熱反應(yīng)；ΔH>0時，為吸熱反應(yīng)。 例4　已知1 g H2(g)完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ，且O2(g)中1 mol O==O鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ，H2O(g)中1 molHO鍵形成時放出熱量463 kJ，則H2(g)中1 mol HH鍵斷裂時吸收熱量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 答案　C 解析　因為1 g H2(g)完全燃燒生成H2O(g)時放出熱量121 kJ，所以1 mol H2(g)與 mol O2(g)完全燃燒生成1 mol H2O(g)時放出熱量242 kJ，即H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJmol－1。所發(fā)生鍵的變化為斷裂1 mol H—H鍵和 mol O==O鍵、形成2 mol H—O鍵，反應(yīng)過程中斷裂舊鍵需要吸收的熱量為496 kJ＋QH—H，形成新鍵釋放的能量為2463 kJ＝926 kJ，所以926 kJ－(496 kJ＋QH—H)＝242 kJ，解得QH—H＝436 kJ。 例5　氟在自然界中常以CaF2的形式存在。 F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)　ΔH＝－313 kJmol－1，F(xiàn)—F鍵的鍵能為159 kJmol－1，Cl—Cl鍵的鍵能為242 kJmol－1，則ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為________kJmol－1。 答案　172 解析　根據(jù)ΔH與鍵能的關(guān)系可得：242 kJmol－1＋159 kJmol－13－ECl－F6＝－313 kJmol－1，解得Cl—F鍵的平均鍵能ECl－F＝172 kJmol－1。 易錯提醒 利用鍵能計算化學(xué)反應(yīng)的ΔH時，要準(zhǔn)確計算每摩爾各物質(zhì)中含有的共價鍵的數(shù)目。 1．下列說法正確的是(　　) A．鍵角決定了分子的結(jié)構(gòu) B．CH4、CCl4中鍵長相等，鍵角不同 C．C==C鍵的鍵能是C—C鍵的鍵能的兩倍 D．共價鍵的鍵能越大，共價鍵越牢固，含有該鍵的分子越穩(wěn)定 答案　D 解析　分子結(jié)構(gòu)是由鍵角和鍵長共同決定的，A項錯；CH4、CCl4分子均為正四面體形，它們的鍵角相同，鍵長不等，B項錯；C==C雙鍵由一個σ鍵和一個π鍵構(gòu)成，通常而言σ鍵鍵能大于π鍵鍵能，故C==C鍵鍵能應(yīng)小于C—C鍵鍵能的兩倍，C項錯。 2．下列分子最難分裂為原子的是(　　) A．HCl B．HI C．H2S D．PH3 答案　A 解析　元素的電負(fù)性越大，元素原子吸引共用電子對的能力越強，鍵能越大，分子越穩(wěn)定，分子越難分解，Cl元素的電負(fù)性最大，所以HCl最難分裂為原子。 3．下列說法中正確的是 (　　) A．在分子中，兩個原子間的距離叫鍵長 B．非極性鍵的鍵能大于極性鍵的鍵能 C．鍵能越大，表示該分子越容易受熱分解 D．H—Cl鍵的鍵能為431 kJmol－1，H—I鍵的鍵能為297 kJmol－1，這可說明HCl分子比HI分子穩(wěn)定 答案　D 解析　形成共價鍵的兩個原子核間的距離為鍵長，A項不正確；鍵能的大小取決于成鍵原子的電負(fù)性，與鍵的極性無必然聯(lián)系，B項不正確；鍵能越大，分子越穩(wěn)定，C項不正確，D項正確。 4．下列事實不能用鍵能的大小來解釋的是(　　) A．N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 B．稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng) C．HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱 D．F2比O2更容易與H2反應(yīng) 答案　B 解析　由于N2分子中存在N≡N鍵，鍵能很大，破壞共價鍵需要很大的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，分子內(nèi)部沒有化學(xué)鍵；鹵族元素從F到I原子半徑逐漸增大，其氫化物中的鍵長逐漸變長，鍵能逐漸變小，所以穩(wěn)定性逐漸減弱；由于H—F鍵的鍵能大于H—O鍵的鍵能，所以更容易生成HF。 5．能說明BF3分子的4個原子在同一平面的理由是(　　) A．任意兩個B—F鍵之間的夾角為120 B．B—F鍵為極性共價鍵 C．3個BF鍵的鍵能相同 D．3個BF鍵的鍵長相等 答案　A 解析　BF3分子中鍵能、鍵長與分子的空間構(gòu)型無關(guān)，只有鍵間夾角是120 決定了BF3分子中的4個原子在同一平面內(nèi)，A項符合題意。 6．某些共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示(單位：kJmol－1)： 共價鍵 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl 鍵能 436 243 193 431 共價鍵 I—I N≡N H—O H—N 鍵能 151 945 463 391 (1)由表中所列化學(xué)鍵所形成的分子中，最穩(wěn)定的是__________，最不穩(wěn)定的是__________ (寫化學(xué)式)。 (2)把1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂為氣態(tài)原子時，需要________(填“吸收”或“放出”)________ kJ能量。已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH為11 kJmol－1，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為________ kJ。 (3)試通過鍵能數(shù)據(jù)估算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝______________。 答案　(1)N2　I2　(2)吸收　151　299　(3)－183 kJmol－1 解析　(1)比較這些共價鍵鍵能的數(shù)值可知，N≡N鍵的鍵能最大，I—I鍵的鍵能最小，所以N2分子最穩(wěn)定，I2分子最不穩(wěn)定。 (2)根據(jù)鍵能的定義可知把1 mol I2(g)分解為I(g)原子需吸收151 kJ能量，根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能知：2EH—I－436 kJmol－1－151 kJmol－1＝11 kJmol－1，EH—I＝299 kJmol－1。 (3)在反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)中，有1 mol H—H鍵和1 mol Cl—Cl鍵斷裂，共吸收能量436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，形成2 mol H—Cl鍵共放出能量431 kJ2＝862 kJ。放出的能量大于吸收的能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＝679 kJmol－1－862 kJmol－1＝－183 kJmol－1。 [對點訓(xùn)練] 題組1　共價鍵參數(shù)及其應(yīng)用 1．能夠用鍵能的大小作為主要依據(jù)來解釋的是(　　) A．常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài) B．硝酸是揮發(fā)性酸，而硫酸、磷酸是難揮發(fā)性酸 C．稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D．空氣中氮氣的化學(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定 答案　D 解析　共價鍵構(gòu)成物質(zhì)的狀態(tài)與分子內(nèi)共價鍵的鍵能無關(guān)；物質(zhì)的揮發(fā)性與分子內(nèi)鍵能的大小無關(guān)；稀有氣體是單原子分子，無化學(xué)鍵，難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原因是它們的價電子已達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氮氣比氧氣穩(wěn)定是由于N2分子中共價鍵的鍵能(945 kJmol－1)比O2分子中共價鍵的鍵能(498 kJmol－1)大，在化學(xué)反應(yīng)中更難斷裂。 2．下列說法中正確的是(　　) A．分子中所含共價鍵鍵能越大，鍵長越短，則分子越穩(wěn)定 B．只有非金屬原子之間才能形成共價鍵 C．水分子可表示為HOH，分子中鍵角為180 D．H—O鍵鍵能為467 kJmol－1，即18 g水分子生成H2和O2時，放出能量為(2467)kJ 答案　A 解析　有些金屬與非金屬形成的化學(xué)鍵是共價鍵，B不正確；水分子中兩個O—H 鍵間的夾角為104.5，其分子結(jié)構(gòu)式雖為H—O—H，但不能表示分子的真正空間構(gòu)型，C不正確；H—O鍵的鍵能是破壞1 mol H—O鍵所吸收的能量，在H2O分子中有兩個H—O鍵，斷開1 mol H2O中化學(xué)鍵應(yīng)吸收能量(2467)kJ，而生成H2和O2時需放出能量，故D不正確。 3．已知H2、O2、Cl2、N2分子中共價鍵的鍵能依次為436 kJmol－1、497 kJmol－1、243 kJmol－1、946 kJmol－1，下列敘述正確的是 (　　) A．NN鍵鍵能為946 kJmol－1＝315.3 kJmol－1 B．氮分子中共價鍵的鍵長比氫分子中共價鍵的鍵長短 C．氧分子中氧原子是以共價單鍵結(jié)合的 D．氮分子比氯分子穩(wěn)定 答案　D 解析　NN鍵由一個σ鍵和兩個π鍵構(gòu)成，NN鍵為σ鍵，σ鍵與π鍵的鍵能不相等，A不正確；NN鍵的鍵長大于HH鍵的鍵長，B不正確；O2中氧原子間是以雙鍵結(jié)合的，C不正確；鍵能越大，分子越穩(wěn)定，故D正確。 4．下列說法中正確的是(　　) A．雙原子分子中化學(xué)鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定 B．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長越長，分子越穩(wěn)定 C．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越大，分子越穩(wěn)定 D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能要小于π鍵的鍵能 答案　A 解析　在雙原子分子中沒有鍵角，故C項錯誤；當(dāng)其鍵能越大，鍵長越短時，分子越穩(wěn)定，故A項正確，B項錯誤；D項中σ鍵的重疊程度要大于π鍵的，故σ鍵的鍵能要大于π鍵的鍵能。 5．氰氣的化學(xué)式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為NCCN，性質(zhì)與Cl2相似，下列敘述正確的是(　　) A．分子中NC鍵的鍵長大于CC鍵的鍵長 B．一個(CN)2分子只含有2個σ鍵和4個π鍵 C．在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng) D．不和NaOH溶液反應(yīng) 答案　C 解析　成鍵原子半徑越大，鍵長越長，N原子半徑小于C原子，故NC鍵的鍵長小于CC鍵的鍵長，A項不正確；NC鍵中有1個σ鍵和2個π鍵，1個(CN)2分子中含有4個π鍵，1個C—C σ鍵、2個C—N σ鍵，故σ鍵有3個，B項不正確；π鍵易斷裂而發(fā)生加成反應(yīng)，C項正確；(CN)2與Cl2性質(zhì)相似，可與NaOH溶液反應(yīng)，D項不正確。 6．從實驗測得不同物質(zhì)中氧氧之間的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù)： 　　O—O鍵 數(shù)據(jù)　　 O O O2 O 鍵長/10－12m 149 128 121 112 鍵能/kJmol－1 x y z＝498 w＝628 其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定，但可根據(jù)規(guī)律性推導(dǎo)鍵能的大小順序為w>z>y>x；該規(guī)律性是(　　) A．成鍵的電子數(shù)越多，鍵能越大 B．鍵長越短，鍵能越大 C．成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越小 D．成鍵時電子對越偏移，鍵能越大 答案　B 解析　研究表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，O2與O的鍵能大者鍵長短。按此規(guī)律，O中O—O鍵鍵長比O中的長，所以鍵能要小。鍵長由短到長的順序為Oz>y>x。 題組2　鍵能與反應(yīng)熱 7．已知H—H鍵鍵能為436 kJmol－1，H—N鍵鍵能為391 kJmol－1，根據(jù)化學(xué)方程式N2＋3H22NH3,1 mol N2與足量H2反應(yīng)放出的熱量為92.4 kJmol－1，則N≡N鍵的鍵能是(　　) A．431 kJmol－1 B．945.6 kJmol－1 C．649 kJmol－1 D．896 kJmol－1 答案　B 解析　本題與化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān)，N≡N、H—H鍵的斷裂需要吸收能量，而N—H鍵的形成要放出能量，根據(jù)能量守恒可得如下關(guān)系式：Q＋436 kJmol－13－391 kJmol－16＝－92.4 kJmol－1，解得Q＝945.6 kJmol－1。 8.意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的氣態(tài)N4分子，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。已知斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量，根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，判斷下列說法正確的是(　　) A．N4屬于一種新型的化合物 B．N4分子中存在非極性鍵 C．N4分子中NN鍵角為109.5 D．1 mol N4轉(zhuǎn)變成N2將吸收882 kJ熱量 答案　B 解析　N4是由N原子形成的單質(zhì)，A項不正確；N4分子中N與N形成非極性鍵，B項正確；N4是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為60，C項不正確；1 mol N4轉(zhuǎn)變?yōu)镹2放出的熱量為2942 kJ－6167 kJ＝882 kJ。 9．化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1 mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(單位：kJmol－1)：P—P：198、P—O：360、O==O：498，則反應(yīng)P4(白磷)＋3O2===P4O6的反應(yīng)熱ΔH為(　　) A．－1 638 kJmol－1 B．1 638 kJmol－1 C．－126 kJmol－1 D．126 kJmol－1 答案　A 解析　由各物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)知：1 mol P4含6 mol P—P鍵，3 mol O2含3 mol O==O鍵，1 mol P4O6含12 mol P—O鍵，故ΔH＝(198 kJmol－16＋498 kJmol－13)－360 kJmol－112＝－1 638 kJmol－1。 10．關(guān)于乙烯分子結(jié)構(gòu)的說法中，錯誤的是(　　) A．每個碳原子形成3個σ鍵和1個π鍵 B．乙烯分子中含有極性鍵和非極性鍵 C．乙烯分子中碳碳雙鍵的鍵長比乙烷分子中碳碳單鍵的鍵長短 D．乙烯分子中碳碳雙鍵的鍵能是乙烷分子中碳碳單鍵的鍵能的兩倍 答案　D 解析　乙烯的結(jié)構(gòu)簡式是CH2==CH2，每個碳原子分別與2個氫原子形成了2個σ鍵，2個碳原子之間形成1個σ鍵和1個π鍵，即每個碳原子形成3個σ鍵和1個π鍵，A項正確；碳碳雙鍵是非極性鍵，而C—H鍵是極性鍵，B項正確；碳碳雙鍵之間有2對共用電子，而碳碳單鍵之間有1對共用電子，顯然前者中2個碳原子之間的作用力大，鍵長短，C項正確；乙烯分子中碳碳雙鍵的鍵能不等于乙烷分子中碳碳單鍵的鍵能的2倍，而是比2倍略小，D項錯誤。 11．(2017河南洛陽名校聯(lián)考)三硫化磷(P4S3)是黃綠色針狀晶體，易燃、有毒、分子結(jié)構(gòu)之一如圖所示，已知其燃燒熱ΔH＝－3 677 kJmol－1(磷元素被氧化為P4O10)，下列有關(guān)P4S3的說法中不正確的是(　　) A．分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B．P4S3中硫元素為－2價，磷元素為＋3價 C．熱化學(xué)方程式為P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJmol－1 D．分子中存在極性鍵與非極性鍵 答案　B 解析　因P原子最外層有5個電子，S原子最外層有6個電子，由圖可知，每個P形成3個共價鍵，每個S形成2個共價鍵，即分子中每個原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項正確；由圖可知，有1個P與3個S形成3個共價鍵，其他3個P分別與1個S形成1個共價鍵，則P4S3中P有＋3、＋1兩種化合價，S為－2價，B項錯誤；1 mol可燃物燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量為燃燒熱，則P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJmol－1，C項正確；由圖可知，P—P鍵為非極性鍵，P—S鍵為極性鍵，D項正確。 12．(2017河南鶴壁高中高二月考)六氟化硫分子呈正八面體結(jié)構(gòu)(如圖所示)，在高電壓下仍有良好的絕緣性，性質(zhì)穩(wěn)定，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會引起強溫室效應(yīng)，下列有關(guān)六氟化硫的推測正確的是(　　) A．六氟化硫中各原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B．六氟化硫易燃燒生成二氧化硫 C．六氟化硫分子中含極性鍵、非極性鍵 D．S—F鍵是σ鍵，且鍵長、鍵能都相等 答案　D 解析　根據(jù)題圖知，每個F原子和1個S原子形成1對共用電子對，每個S原子和6個F原子形成6對共用電子對，所以F原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但S原子最外層達到12電子，A錯誤；六氟化硫中F為－1價，S為＋6價，S元素不能再失去電子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃燒生成二氧化硫，B錯誤；同種原子間形成非極性鍵，不同種原子間形成極性鍵，六氟化硫分子中的S—F鍵均為極性鍵，不含非極性鍵，C錯誤；六氟化硫分子中的S—F鍵都是σ鍵，為正八面體結(jié)構(gòu)，所以鍵長、鍵能都相等，D正確。 [綜合強化] 13．某些化學(xué)鍵的鍵能如下表(單位：kJmol－1)： 共價鍵 H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br H—F 鍵能 436 193 151 243 431 297 363 565 根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題： (1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是________(填字母，下同)。 A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2 (2)下列氫化物中，最穩(wěn)定的是________。 A．HF B．HCl C．HBr D．HI (3)X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反應(yīng)是___________(填“吸熱”或“ 放熱”)反應(yīng)。 (4)1 mol H2在2 mol Cl2中燃燒，放出的熱量為________kJ。 (5)在一定條件下，1 mol H2與足量的Cl2、Br2、I2分別反應(yīng)，放出熱量由多到少的順序是________(填字母)。 a．Cl2>Br2>I2 b．I2>Br2>Cl2 預(yù)測1 mol H2在足量F2中燃燒比在Cl2中放熱________。 答案　(1)A　(2)A　(3)放熱　(4)183　(5)a　多 解析　能量越低越穩(wěn)定，破壞其中的化學(xué)鍵需要的能量就越多，形成其中的鍵時放出的能量也越多。ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能。 14．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，其相關(guān)信息如下表： 元素 相關(guān)信息 X X的基態(tài)原子核外3個能級上有電子，且每個能級上的電子數(shù)相等 Y 常溫常壓下，Y單質(zhì)是淡黃色固體，常在火山口附近沉積 Z Z和Y同周期，Z的電負(fù)性大于Y W W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34 (1)Y位于元素周期表第______周期______族，Y和Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性較強的是__________(寫化學(xué)式)。 (2)XY2是一種常用的溶劑，XY2的分子中存在______個σ鍵。在H—Y，H—Z兩種共價鍵中，鍵的極性較強的是________，鍵長較長的是_________。 (3)W的基態(tài)原子核外電子排布式是__________________________________________。 答案　(1)3?、鯝　HClO4　(2)2　H—Cl　H—S　(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 解析　由題給信息推出X元素基態(tài)原子的電子排布式：1s22s22p2，為碳元素；Y為硫元素；Z為氯元素；W為銅元素。 (1)硫元素位于元素周期表第3周期ⅥA族。(2)XY2為CS2，結(jié)構(gòu)式為S===C===S, 存在2個σ鍵；H—Y鍵為H—S鍵，H—Z鍵為H—Cl鍵，S元素的非金屬性弱于Cl元素，原子半徑S＞Cl，所以鍵的極性較強的是H—Cl鍵，鍵長較長的為H—S鍵。(3)Cu原子的核外電子數(shù)為29,3d電子層全充滿狀態(tài)比較穩(wěn)定，故基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 15．氮是地球上極為豐富的元素。 (1)Li3N晶體中氮以N3－形式存在，基態(tài)N3－的電子排布式為____________________。 (2)NH3為三角錐形分子，N—H鍵鍵能的含義是______(填字母)。 a．由N和H形成1 mol NH3所放出的能量 b．把1 mol NH3中的共價鍵全部拆開所吸收的能量 c．拆開約6.021023個N—H鍵所吸收的能量 d．形成1個N—H鍵所放出的能量 (3)N≡N鍵的鍵能為945 kJmol－1，N—N單鍵的鍵能為247 kJmol－1，計算說明N2中的________(填“σ”或“π”，下同)鍵比________鍵穩(wěn)定。 (4)計算反應(yīng)3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl(EN－H＝391 kJmol－1，EH－Cl＝432 kJmol－1，ECl－Cl＝243 kJmol－1，EN≡N＝945 kJmol－1)的反應(yīng)熱ΔH＝______ kJmol－1。 答案　(1)1s22s22p6　(2)c　(3)π　σ　(4)－462 解析　(1)由Li3N晶體中氮以N3－形式存在，則N3－的最外層應(yīng)達到8電子，即電子排布式為1s22s22p6。 (2)N—H鍵的鍵能是指形成1 mol N—H鍵放出的能量或拆開1 mol N—H鍵所吸收的能量，不是指形成1個N—H鍵釋放的能量。1 mol NH3分子中含有3 mol N—H鍵，拆開1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量應(yīng)是N—H鍵鍵能的3倍。 (3)N≡N鍵中有兩個π鍵和一個σ鍵，而N—N鍵為σ鍵，鍵能為247 kJmol－1，由N≡N的鍵能為945 kJmol－1，則π鍵鍵能為＝349 kJmol－1。 (4)ΔH＝3ECl－Cl＋6EN－H－EN≡N－6EH－Cl＝3243 kJmol－1＋6391 kJmol－1－945 kJmol－1－6432 kJmol－1＝－462 kJmol－1。