2023-2024學(xué)年蘇教版新教材選擇性必修二 專題3第三單元 共價鍵 共價晶體 作業(yè)

3.3共價鍵共價晶體一、選擇題(本題15小題，每小題只有一個選項符合題意)1、構(gòu)成共價晶體的微粒及作用力是()A.原子、共價鍵B．分子、共價鍵C.原子、分子間作用力D．分子、分子間作用力2、下列有關(guān)σ鍵和π鍵的說法錯誤的是()A．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B．當原子形成分子時，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．有些原子在與其他原子形成分子時，只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．在分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵3、下列有關(guān)晶格能的敘述正確的是()A．晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體吸收的能量B．晶格能通常取正值，但是有時也取負值C．晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定D．晶格能越大，物質(zhì)的硬度反而越小4、固體熔化時，必須破壞非極性共價鍵的是()A.冰B．晶體硅C．溴D．二氧化硅5、下列各分子中所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)且含有π鍵的是()A．H2O2B．N2C．BeCl2D．PCl36、碳化硅又稱金剛砂(SiC)，它的分解溫度很高，硬度極大，溶解性很差，性質(zhì)很穩(wěn)定。由此推斷，下列物質(zhì)中可能與它有相似結(jié)構(gòu)的是()A.晶體硅B．硅酸C．干冰D．水玻璃7、已知K3C60熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。關(guān)于K3CA．是強電解質(zhì)B．存在兩種化學(xué)鍵C．是離子晶體D．陰陽離子個數(shù)比為20∶18、NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是()A.28g晶體硅中含有Si—Si鍵的個數(shù)為2NAB.124g白磷(P4)晶體中含有P—P鍵的個數(shù)為4NAC.12g金剛石中含有C—C鍵的個數(shù)為4NAD.SiO2晶體中每摩爾硅可與氧原子形成2NA個共價鍵(Si—O鍵)9、鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是()A．該晶體屬于分子晶體B．該晶胞中Zn2＋和S2－數(shù)目不相等C．陽離子的配位數(shù)為6D．氧化鋅的熔點高于硫化鋅10、已知反應(yīng)NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)的能量變化如圖所示，下列說法正確的是()A．圖中A→B的過程為放熱過程B．1molNO2和1molCO斷鍵吸收的能量大于形成1molNO和1molCO2成鍵放出的能量C．1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量D．該反應(yīng)可以看成將儲存在NO2(g)和CO(g)內(nèi)部的能量以熱能的形式釋放出來11、氯化鈉的一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)氯化鈉的選項正確的是()A．該晶胞結(jié)構(gòu)中有6個Na＋和6個Cl－B．Na＋的配位數(shù)為4C．1mol氯化鈉中有NA個NaCl分子D．將晶胞沿體對角線AB作投影，CD兩原子的投影將相互重合12、已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2ckJ·mol－1A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔHC．Cl—Cl鍵的鍵能為kJ·mol－1D．P—P鍵的鍵能為kJ·mol－113、金屬晶體和離子晶體是重要的晶體類型。下列關(guān)于它們的選項正確的是()A．金屬能導(dǎo)電是因為金屬陽離子在外加電場作用下定向移動B．在鋅晶體中，1個Zn2＋只與2個自由電子存在強烈的相互作用C．離子晶體中的化學(xué)鍵很難斷裂，因此離子晶體具有延展性D．NaCl晶體的晶格能小于MgO晶體的晶格能14、已知CaF2是離子晶體，如果用“●”表示F－；用“○”表示Ca2＋，在如圖所示中，符合CaF2晶體結(jié)構(gòu)的是()15、化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和六氧化四磷(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：P—P198kJ·mol－1，P—O360kJ·mol－1，氧氣分子內(nèi)氧原子間的鍵能為498kJ·mol－1，則P4＋3O2P4O6的反應(yīng)熱ΔH為()A．＋1638kJ·mol－1B．－1638kJ·mol－1C．－126kJ·mol－1D．＋126kJ·mol－1二、非選擇題（共4小題）16、下圖是部分短周期元素的單質(zhì)熔點的變化圖，根據(jù)此圖，填寫下列空格：(1)③號元素位于周期表第________周期________族，其單質(zhì)的一種同素異形體能導(dǎo)電，該同素異形體的名稱叫________。(2)⑦號元素的核外電子排布式為_______________________。(3)②④兩種元素形成的化合物其晶體有兩種結(jié)構(gòu)，其中一種結(jié)構(gòu)與金剛石相似，該結(jié)構(gòu)的晶體屬________晶體，若使其熔化，需破壞的作用力為________。17、回答下列問題：(1)1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為________。(2)已知CO和CN－與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為________。HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的—個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應(yīng)：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1038.7kJ·mol－1，若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為________。(5)1mol乙醛分子中含σ鍵的數(shù)目為________個，1個CO(NH2)2分子中含有σ鍵的個數(shù)為________。(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共價鍵的極性由強到弱的順序是________。18、四種短周期元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表所示，請回答下列問題：元素ABCD性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息單質(zhì)在常溫下為固體，難溶于水，易溶于CS2，能形成兩種二元含氧酸原子的M層有1個未成對的p電子，核外p電子總數(shù)大于7單質(zhì)曾被稱為“銀色的金子”。與鋰形成的合金常用于制造航天飛行器。單質(zhì)能溶于強酸和強堿原子核外電子層上s電子總數(shù)比p電子總數(shù)少2。單質(zhì)和氧化物均為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有很高的熔、沸點(1)A原子的最外層電子排布式為________，D原子核外共有________個電子。(2)寫出C單質(zhì)與強堿反應(yīng)的離子方程式：__________________。(3)A、B兩種元素的氫化物分子中鍵能較小的是________(填分子式)；分子較穩(wěn)定的是________(填分子式)。(4)已知SiC的晶體結(jié)構(gòu)與D的單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)相似，其中C原子的雜化方式為__________，微粒間的作用力為________。SiC與D的單質(zhì)的晶體的熔、沸點高低順序是________。19、據(jù)古籍《燕閑清賞箋》記載：“宣窯之青，乃蘇勃泥青”，說明宣德時期青花瓷使用的顏料是“蘇勃泥青”，它是從一種鉆毒砂[主要成分：(Co，F(xiàn)e)AsS]中提取出來的?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)S原子的價層電子排布圖為_______________，其原子核外電子共有________種空間運動狀態(tài)。(2)比較元素第一電離能：S________P(填“＞”、“<”或“＝”)。(3)Fe位于周期表的第_______周期_______族，_________(填“d”或“ds”)區(qū)。(4)區(qū)分晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是________。(5)砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中Ga與周圍最近且等距的As形成的空間結(jié)構(gòu)為________。已知GaAs晶胞棱長為apm，其密度ρg/cm3，則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為________(列出計算式即可，GaAs的摩爾質(zhì)量為145g·mol－1)。(6)GaAs的熔點為1238℃，GaN與GaAs晶體類型相同，GaN的熔點________1238℃(填“>”、“<”或“＝答案與解析1、A解析：相鄰原子之間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體稱為共價晶體。2、D解析：σ鍵比π鍵穩(wěn)定，所以反應(yīng)時π鍵易斷裂，A正確；分子形成時，必須使其能量最低，故首先形成σ鍵，再根據(jù)形成的原子核外電子排布情況看能否形成π鍵，B、C正確，D錯。3、C解析：晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量，A項錯誤；晶格能通常取正值，不取負值，B項錯誤；晶格能越大，離子鍵越強，形成的離子晶體越穩(wěn)定，C項正確；晶格能越大，離子鍵越強，物質(zhì)的硬度越大，D項錯誤。4、B解析：冰融化時克服的是分子間作用力；晶體硅熔化時克服的是非極性共價鍵；溴熔化時克服的是分子間作用力；二氧化硅熔化時克服的是極性共價鍵。5、B解析：對于ABn的共價化合物，各元素滿足|化合價|＋元素原子的最外層電子數(shù)＝8，原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)；單質(zhì)分子根據(jù)最外層電子和成鍵數(shù)目分析；成鍵元素的非金屬性不同時，共用電子對會發(fā)生偏移。A中H2O2有氫原子，不可能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A錯誤；N2中N原子最外層5個電子，氮氣結(jié)構(gòu)式為N≡N，N原子形成3個共價鍵，每個共價鍵提供一個電子，所以每個N原子周圍電子數(shù)為5＋3＝8；分子中含有兩個π鍵，B正確；BeCl2中Be元素化合價為＋2，Be原子最外層電子數(shù)為2，所以2＋2＝4，Be原子不滿足8電子結(jié)構(gòu)；Cl元素化合價為－1，Cl原子最外層電子數(shù)為7，所以1＋7＝8，Cl原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，C錯誤；PCl3中P元素化合價為＋3，P原子最外層電子數(shù)為5，所以3＋5＝8，P原子滿足8電子結(jié)構(gòu)；Cl元素化合價為－1，Cl原子最外層電子數(shù)為7，所以1＋7＝8，Cl原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，但PCl3分子中不含π鍵，D錯誤。故選B。6、A解析：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，碳化硅和晶體硅都具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，性質(zhì)相似，結(jié)構(gòu)相似，都是共價晶體，A項正確。7、D解析：K3C60熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，所以是電解質(zhì)，并且是鹽，是強電解質(zhì)，A正確；該離子化合物中，存在離子鍵，陰離子中存在共價鍵，B正確；該物質(zhì)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，說明是電解質(zhì)且含有離子鍵，所以屬于離子晶體，C正確；K3C60=3K＋＋C，陰陽離子個數(shù)比是18、A解析：晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，每個硅原子與周圍4個硅原子形成4個共價鍵，依據(jù)“切割法”，1個硅(或碳)原子分得的共價鍵數(shù)為4×＝2，A正確、C錯誤；白磷為正四面體結(jié)構(gòu)，每個P4分子中含有6個P—P鍵，B錯誤；SiO2晶體中每個硅原子與周圍4個氧原子形成4個Si—O鍵，D錯誤。9、D解析：該晶體由陰、陽離子構(gòu)成，屬于離子晶體，A項錯誤；從晶胞圖分析，含有Zn2＋的數(shù)目為8×＋6×＝4，S2－位于立方體內(nèi)，S2－的數(shù)目為4，所以該晶胞中Zn2＋與S2－的數(shù)目相等，B項錯誤；在ZnS晶胞中，1個S2－周圍距離最近的Zn2＋有4個，1個Zn2＋周圍距離最近的S2－有4個，則S2－的配位數(shù)為4，Zn2＋的配位數(shù)也為4，C項錯誤；ZnO和ZnS中，O2－的半徑小于S2－的半徑，離子所帶的電荷數(shù)相等，所以ZnO中離子鍵強度大于ZnS中離子鍵強度，ZnO的熔點高于ZnS，D項正確。10、D解析：B比A的能量高，則圖中A→B的過程為吸熱過程，A錯誤；反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，且焓變等于斷裂化學(xué)鍵吸收的能量減去形成化學(xué)鍵釋放的能量，則1molNO2和1molCO斷鍵吸收的能量小于形成1molNO和1molCO2成鍵放出的能量，B錯誤；反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量，C錯誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則該反應(yīng)可以看成將儲存在NO2(g)和CO(g)內(nèi)部的能量以熱能的形式釋放出來，D正確。11、D解析：該晶胞結(jié)構(gòu)中有12×＋1＝4個Na＋和8×＋6×＝4個Cl－，A錯誤；由NaCl的晶胞示意圖可知，Na＋的配位數(shù)為6，B錯誤；氯化鈉是離子化合物，故其中只存在Na＋和Cl－，不存在NaCl分子，C錯誤；由氯化鈉晶胞示意圖可知，對角線AB和CD兩原子的連線為平行關(guān)系，故將晶胞沿體對角線AB作投影，A、B兩原子相互重合，C、D兩原子的投影將相互重合，D正確。12、C解析：由于P—P鍵的鍵長大于P—Cl鍵的鍵長，鍵長越短，鍵能越大，故P—P鍵的鍵能小于P—Cl鍵的鍵能，A錯誤；由于不知道PCl5(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔH，所以不能求得Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔH，B錯誤；設(shè)Cl—Cl鍵的鍵能為x，將題中已知的兩個式子按順序依次編號為①、②，將②－①可得4Cl2(g)＋4PCl3(g)=4PCl5(g)ΔH＝(b－a)kJ·mol－1，由于化學(xué)反應(yīng)中斷鍵吸熱、成鍵放熱，可得4x＋4×3×1.2ckJ·mol－1－4×5×ckJ·mol－1＝(b－a)kJ·mol－1，解得x＝kJ·mol－1，C正確；設(shè)P—P鍵的鍵能為y，將①×5－②×3可得：2P4(g)＋12PCl5(g)=20PCl3(g)ΔH＝(5a－3b)kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，可得2×6y＋12×5×ckJ·mol－1－20×3×1.2ckJ·mol－1＝(5a－3b)kJ·mol－1，解得y＝kJ13、D解析：金屬能導(dǎo)電是因為自由電子在外加電場作用下定向移動，A項錯誤；在鋅晶體中，自由電子屬于整個晶體，B項錯誤；離子晶體中的化學(xué)鍵很難斷裂，離子不能自由移動，因此離子晶體不具有延展性，C項錯誤；NaCl晶體中Na＋、Cl－半徑大于Mg2＋、O2－半徑，且所帶的電荷數(shù)小，則NaCl的晶格能小于MgO晶體的晶格能，D項正確。14、B解析：結(jié)構(gòu)中Ca2＋占據(jù)體心位置，個數(shù)為1，F(xiàn)－占據(jù)頂點位置，個數(shù)為4×=，Ca2＋和F－個數(shù)比為2∶1，A項錯誤；結(jié)構(gòu)中F－占據(jù)體心位置，個數(shù)為1，Ca2＋占據(jù)頂點位置，個數(shù)為4×=，Ca2＋和F－個數(shù)比為1∶2，B項正確；結(jié)構(gòu)中Ca2＋占據(jù)體心位置，個數(shù)為1，F(xiàn)－占據(jù)頂點位置，個數(shù)為8×=1，Ca2＋和F－個數(shù)比為1∶1，C項錯誤；結(jié)構(gòu)中Ca2＋位于棱上和體心，個數(shù)為12×+1=4，F(xiàn)－占據(jù)頂點和面心位置，個數(shù)為8×+6×=4，Ca2＋和F－個數(shù)比為1∶1，D項錯誤。15、B解析：各化學(xué)鍵鍵能為P—P198kJ·mol－1、P—O360kJ·mol－1、O=O498kJ·mol－1，反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，由圖可知：1個白磷分子中含有6個P—P,1個P4O6分子中含有12個P—O,1molP4和3molO2完全反應(yīng)(P4＋3O2P4O6)生成1molP4O6，所以反應(yīng)P4＋3O2P4O6的反應(yīng)熱ΔH＝6×198kJ·mol－1＋3×498kJ·mol－1－12×360kJ·mol－1＝－1638kJ·mol－1，故B正確。16、答案：(1)2ⅣA石墨(2)1s22s22p63s23p2(3)共價共價鍵(或極性共價鍵)解析：注意看清本題圖中的橫坐標表示原子序數(shù)，③號元素為原子序數(shù)為6的碳元素，它的單質(zhì)(金剛石)熔點是第2周期中最高的，碳元素位于周期表第2周期ⅣA族。碳元素的單質(zhì)中能導(dǎo)電的是石墨。⑦號元素為原子序數(shù)為14的硅元素，它的單質(zhì)(晶體硅)熔點是第3周期中最高的。②④兩種元素分別為硼和氮，兩種元素形成的化合物中與金剛石結(jié)構(gòu)相似的晶體屬于共價晶體；若使其熔化，需破壞的作用力為共價鍵(或極性鍵)。17、解析：(1)CO2分子內(nèi)含有碳氧雙鍵，雙鍵中一個是σ鍵，另一個是π鍵，則1molCO2中含有的σ鍵個數(shù)為2NA或(1.204×1024)。(2)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，推知CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，含有1個σ鍵、2個π鍵，故此處填1∶2；CN－結(jié)構(gòu)式為[C≡N]－，HCN分子結(jié)構(gòu)式為H—C≡N，HCN分子中σ鍵與π鍵均為2個，故σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶1。(3)反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂，即有1molN2H4參加反應(yīng)，則生成N21.5mol,1個N2中含2個π鍵，故形成的π鍵有3mol。(4)設(shè)分子式為CmHn，則6m＋n＝16，結(jié)合n≤2m＋2，討論得m＝2，n＝4，即C2H4，結(jié)構(gòu)式為，單鍵為σ鍵，雙鍵有1個σ鍵和1個π鍵，所以一個C2H4分子中共含有5個σ鍵和1個π鍵，故個數(shù)比為5∶(5)乙醛的結(jié)構(gòu)簡式為,1個乙醛中含6個σ鍵，故1mol乙醛中含有σ鍵6mol，即6NA個(或3.612×1024)，CO(NH2)2的結(jié)構(gòu)簡式為,1個CO(NH2)2分子中含有7個σ鍵。(6)兩個成鍵原子的電負性差別越大，它們形成共價鍵的極性就越大(或從非金屬性強弱上來判斷)，由于電負性：F＞O＞N＞C，因此四種分子中共價鍵的極性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。答案：(1)2NA(或1．204×1024)(2)1∶21∶1(3)3(4)5∶1(5)6NA(或3.612×1024)7(6)HF＞H2O＞NH3＞CH418、答案：(1)3s23p414(2)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO＋3H2↑(3)H2SHCl(4)sp3雜化共價鍵SiC>