键能、键长、键角及其应用知识点题库

下列说法中正确的是（）

A . 乙烯中C＝C的键能是乙烷中C－C的键能的2倍 B . 氮气分子中含有1个s键和2个p键 C . N－O键的极性比C－O键的极性大 D . NH₄^＋中4个N－H键的键能不相同

填写下列空白．

（1）表示含有17个质子、20个中子的原子的化学符号是　．

（2）第二周期ⅤA族元素的最高价氧化物的水化物的化学式为　　．

（3）原电池的本质是．

（4）与Na⁺具有相同电子数的分子有　　、　　（写分子式，只写出两种）．

（5）在① $\text{[math]}$ C ② $\text{[math]}$ K ③ $\text{[math]}$ H ④ $\text{[math]}$ C ⑤ $\text{[math]}$ Ca ⑥ $\text{[math]}$ C ⑦ $\text{[math]}$ H几种符号中，有　　种核素，有　　种元素；①、④、⑥互称为．

（6）水分子中，共有　对共用电子．

（7）从能量角度看，断开化学键要能量，形成化学键要能量，所有的燃烧反应都会能量．

下列说法不正确的是（　　）

A . 不是所有的共价键都具有方向性 B . N≡N键能大于C≡C的键能，所以N≡N不易发生加成反应 C . 根据价层电子对互斥理论可知，OF₂分子的构型和H₂O分子的构型相同 D . Na原子基态核外电子占有3个能层，4种能级，6个原子轨道，有6种电子运动状态

PH₃一种无色剧毒气体，其分子结构和NH₃相似，但P﹣H键键能比N﹣H键键能低．下列判断错误的是（）

A . PH₃分子呈三角锥形 B . PH₃分子是极性分子 C . PH₃沸点低于NH₃沸点，因为P﹣H键键能低 D . PH₃分子稳定性低于NH₃分子，因为N﹣H键键能高

下列说法中正确的是（）

A . NO₂、SO₂、BF₂、NCl₃分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B . P₄和CH₄都是正四面体分子且键角都为109°28ˊ C . NaCl晶体中与每个Na⁺距离相等且最近的Na⁺共有8个 D . 单质的晶体中一定不存在的微粒是阴离子

下列一组粒子的中心原子杂化类型相同，分子或离子的键角不相等的是（）

A . CCl₄、SiCl₄、SiH₄ B . H₂S、NF₃、CH₄ C . BCl₃、NH₃、CO₂ D . SO₃、BF₃、H₃O⁺

据报道，在西藏冻土的一定深度下，发现了储量巨大的“可燃冰”，它主要是甲烷和水形成的化合物（CH₄•nH₂O）．

（1）在常温常压下，“可燃冰”会发生分解反应，其化学方程式是．
（2）甲烷可制成合成气（CO、H₂），再制成甲醇（CH₃OH），代替日益供应紧张的燃油．
①在101KPa时，1.6g CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CO、H₂ ，吸热20.64kJ．则甲烷与H₂O（g）反应的热化学方程式．
②CH₄不完全燃烧也可制得合成气：CH₄（g）+ $\text{[math]}$ O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H=﹣35.4kJ•mol^﹣¹ ，则从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，合成甲醇的适宜方法为（填序号）．
（3）利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂作用下合成甲醇（CH₃OH），发生的主要反应如下：CO和甲醇的结构式如图1所示：
①CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂
③CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g）△H₃
回答下列问题：
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键
H﹣H
C﹣O
C≡O
H﹣O
C﹣H
E/（kJ•mol^﹣¹）
436
343
1076
465
413
由此计算△H₁=kJ•mol^﹣¹ ，已知△H₂=﹣58kJ•mol^﹣¹ ，则△H₃=kJ•mol^﹣¹ ．
（4）可燃冰中CH₄的其它用途是，将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图2（A、B为多孔性碳棒）．持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL．当44.8L＜V≤89.6L时，负极电极反应为．

有关键能数据如表：

化学键	Si﹣O	O=O	Si﹣Si
键能/kJ•mol^﹣1	X	498.8	176

晶体硅的燃烧热为989.2kJ•mol^﹣1 ，则X的值为（　　）

A . 423.3 B . 460 C . 832 D . 920

在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子 $\text{[math]}$ 使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用 $\text{[math]}$ 表示 $\text{[math]}$ 请认真观察如图，然后回答问题．

图片_x0020_1219681516

（1）图中所示反应是 $\text{[math]}$ 填“吸热”或“放热” $\text{[math]}$ 反应．
（2）已知拆开1mol $\text{[math]}$ 键、1mol $\text{[math]}$ 、1mol $\text{[math]}$ 键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、 $\text{[math]}$ 则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会 $\text{[math]}$ 填“放出”或“吸收” $\text{[math]}$ kJ的热量 $\text{[math]}$ 在化学反应过程中，是将转化为．
（3）下列反应中，属于放热反应的是，属于吸热反应的是．
$\text{[math]}$ 物质燃烧

$\text{[math]}$ 炸药爆炸

$\text{[math]}$ 酸碱中和反应

$\text{[math]}$ 二氧化碳通过炽热的碳

$\text{[math]}$ 食物因氧化而腐败

$\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应

$\text{[math]}$ 铁粉与稀盐酸反应．

反应 $\text{[math]}$ 可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是（）

A . 该反应 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ B . 该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ C . 高温下反应每生成1 mol Si需消耗 $\text{[math]}$ D . 用E表示键能，该反应 $\text{[math]}$

下列说法正确的是：（）

A . SO₂ 与 CO₂ 的分子立体构型均为直线形 B . H₂O 和 NH₃ 中的分子的极性和共价键的极性均相同 C . SiO₂的键长大于 CO₂ 的键长，所以 SiO₂ 的熔点比 CO₂ 高 D . 分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其它化学键

第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA₃气态分子，其立体结构呈三角锥形。RCl₅在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于RCl₅分子的说法中正确的是（）

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A . 每个原子都达到8电子稳定结构 B . 分子中5个R-Cl键键能不相同 C . 键角(Cl-R-Cl)有90°、120°、180°几种 D . RCl₅受热后会分解生成分子RCl₃ ， RCl₅和RCl₃都是极性分子

意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的N₄分子，N₄分子结构如图所示，正四面体结构。下列有关N₄的说法正确的是( )

A . N₄的沸点比N₂低 B . N₄分子中只含有非极性键，且键的夹角为109°28ˊ C . N₄分子中每个氮原子都不满足8个电子 D . 1molN₄中含有6mol共价键

已知C₃N₄晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。下列有关C₃N₄晶体的说法中错误的是（）

A . C₃N₄晶体与金刚石都属于原子晶体 B . C₃N₄晶体中C－N键的键长比金刚石中的C－C键的键长长 C . C₃N₄晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子 D . C₃N₄晶体中含有极性共价键，不含非极性共价键

KMnO₄(s)受热分解制备氧气是实验室制氧气的常用方法，它也是一种高效氧化剂，是氧化还原滴定实验中常用的试剂，可以作为标准溶液滴定一些具有还原性的物质(Fe²⁺、C₂O₄^2-等)的溶液，如5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+l6H⁺+4H₂O=2[Mn(H₂O)₆]²⁺+10CO₂↑。

（1）基态Mn²⁺的核外电排布式为。
（2）如果在空气中焙烧KMnO₄ ，可获得Mn₃O₄(可改写为MnO•Mn₂O₃)，则Mn₃O₄中Mn的化合价为。
（3）石墨烯（如图A)是一种由碳原子组成六边形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，当石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（如图B)。

石墨烯结构中1号C的杂化方式为；该C与相邻的两个C形成的键角（填“>”“<”“=”)120°。氧化石墨烯结构中1号C与相邻C（填“有”或“没有”)形成π键。
（4）铁形成的晶体类型因为铁原子排列方式的不同而不同，其中一种晶胞结构如图所示。晶体中铁原子周围距离最近且等距的铁原子数为。形成铁碳合金时，存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构，该物质的化学式为；设N_A为阿伏加德罗常数的值，该铁碳晶胞的晶胞参数为apm，则C原子间的最短距离为pm，该铁碳晶胞的密度为 g•cm^-3。

自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，HNO自由基与 $\text{[math]}$ 反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）

A . 产物 $\text{[math]}$ 的键能总和大于产物 $\text{[math]}$ 的键能总和 B . 产物 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的分子式相同，但稳定性 $\text{[math]}$ 强于 $\text{[math]}$ C . 该历程中正反应能垒的最大值为 $\text{[math]}$ D . 相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率： $\text{[math]}$

下列有关说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分子中的键角依次增大 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分子中的键长依次增大 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分子中的键能依次减小 D . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分子的稳定性依次减弱

现有6种短周期元素 $\text{[math]}$ ，其原子序数依次增大，部分信息如下表：

X	阴离子电子层结构与氨原子相同
Y	最高价氧化物在空气中增多会造成温室效应
Z	双原子单质分子中 $\text{[math]}$ 键与 $\text{[math]}$ 键的数目之比为1：2
W	基态原子的价电子排布式为 $\text{[math]}$
M	短周期元素中原子半径最大
Q	元素最高化合价与最低化合价的代数和等于4

请用相应的化学用语回答下列问题：

（1）中子数为8的一种Y原子常用于判断古生物化石年代，其原子符号是
（2）基态Q原子的核外电子排布中，电子占据的最高能级符号是，其电子云轮廓图为形。
（3） Z的电负性W的电负性(填“>”或“<”，下同)，Z的第一电离能W的第一电离能， $\text{[math]}$ 的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号回答)。
（4） $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 模型是， $\text{[math]}$ 分子中的键角是
（5）已知：① $\text{[math]}$ ；
② $\text{[math]}$ ；

③ $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键的键能为 $\text{[math]}$ 。

则 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。
（6） $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ 键角比 $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ 键角大，原因是。

硼族元素(Boron group)指元素周期表中ⅢA 族所有元素，其中硼广泛应用于耐高温合金工业。回答下列问题：

（1）铊(Tl)是位于第 6 周期的硼族元素，其价电子轨道表示式为，原子序数为。
（2）晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，能自发呈现多面体外形，晶体氮化硼结构类似于金刚石，其熔沸点比晶体硼 (填“高”或“低”)，解释原因。第 2 周期元素中，第一电离能介于 N 和 B 之间的元素有 (填“元素符号”)。
（3）硼酸晶体是片层结构，其中一层的结构如图所示(图中虚线表示氢键)。

硼酸在冷水中的溶解度很小，在热水中较大，解释原因， 1mol 硼酸晶体中含有氢键的数目为。
（4）硼氢化钠(NaBH₄)是一种重要的储氢载体，该化合物中含有的化学键类型有，键角 H-B-H 为，其阴离子空间构型为。

钼(Mo)是一种战略金属元素，钼单质及其化合物广泛用于炼钢、电子工业、石油化工、航天和机械工业等领域。回答下列问题：

（1）基态Mo原子的核外电子排布式为[Kr]4d⁵5s¹ ， Mo元素属于周期表中的区元素，其最高能级电子的电子云轮廓形状为。
（2）某含钼化合物是一种石油工业中的优良催化剂，其分子的结构简式如图1所示。
①组成该化合物的非金属元素的电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)。
②该分子中采用sp²杂化的非金属元素的原子个数为。
（3） Mo原子和CO形成的配合物Mo(CO)₆在电磁领域、隐身材料领域有重要应用，该配合物中提供孤电子对的原子为(填元素符号)，该配合物中碳氧三键的键长(填“>”“=”或“<”)CO分子中的碳氧三键的键长。
（4）与Mo同周期的Rb为37号元素，金属Rb的熔点为38.89℃，金属Mo的熔点为2620℃，金属Mo的熔点远高于金属Rb的原因为。
（5）磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图2所示，已知晶胞中Mo位于顶点和面心，而P原子位于棱边中点和体心。
①P原子的配位数为。以A为原点建立三维坐标系，请在图3中画出晶胞中各原子沿z轴的透视图(用“”代表Mo原子，用“”代表P原子，用“ $\text{[math]}$ ”代表Mo原子和P原子的重合)。
②若晶胞中距离最近的Mo原子之间的距离为anm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该晶体的密度为g·cm^-3。(列出计算式即可)

化学键	H﹣H	C﹣O	C≡O	H﹣O	C﹣H
E/（kJ•mol^﹣¹）	436	343	1076	465	413

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