键能、键长、键角及其应用知识点题库

下列说法正确的是（　　）

A . 含有极性键的分子一定是极性分子 B . 键能越大，表示该分子越容易受热分解 C . 在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长 D . H﹣Cl的键能为431.8KJ/mol，H﹣I的键能为298.7 KJ/mol，这可以说明HCl比HI分子稳定

已知N₂ ， CO，H₂O，NH₃ ， CO₂均为高中化学常见的分子，根据要求回答有关问题：

①根据N₂与CO为等电子体，写出CO分子的电子式．

②试比较两分子中的键角大小：H₂ONH₃ ，（填“＞”、“=”或“＜”）

③CO₂中含有的σ键和π键的数目之比为．

下列说法中正确的是（）

A . 在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长 B . H﹣Cl的键能为431.8 kJ•mol^﹣¹ ， H﹣I的键能为298.7 kJ•mol^﹣¹ ，这可以说明HCl分子比HI分子稳定 C . 含有极性键的分子一定是极性分子 D . 键能越大，表示该分子越容易受热分解

根据π键的成键特征,判断CC键的键能和C—C键的键能的关系是(　　)

A . 双键的键能等于单键的键能的2倍 B . 双键的键能大于单键的键能的2倍 C . 双键的键能小于单键的键能的2倍 D . 无法确定

晶体硼的结构如图所示，熔点2573K。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。下列有关说法错误的是( )

A . 每个结构单元含有12个硼原子 B . 1mol晶体硼中含有30N_A个B—B键 C . 晶体硼中键角是60° D . 晶体硼是分子晶体

已知:P₄(g)+6Cl₂(g)=4PCl₃(g) ΔH=akJ·mol^-1 ， P₄(g)+10Cl₂(g)=4PCl₅(g) ΔH=b kJ·mol^-1 ， P₄具有正四面体结构（如图），PCl₅中P-Cl键的键能为c kJ·mol^-1 ， PCl₃中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol^-1。下列叙述正确的是

A . P-P键的键能大于P-Cl键的键能 B . 可求Cl₂(g)+PCl₃(g)=PCl₅(s)的反应热ΔH C . Cl-Cl键的键能为0.25（b﹣a+5.6c） kJ·mol^-1 D . P-P键的键能为0.125（5a﹣3b +12c）kJ·mol^-1

随着科技的进步，合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH₃NH₃PbI₃)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂，可由CH₃NH₂、PbI₂及HI为原料合成，回答下列问题：

（1）制取甲胺的反应为CH₃OH(g)＋NH₃(g) $\text{[math]}$ CH₃NH₂(g)＋H₂O(g)　ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：

则该反应的ΔH＝kJ·mol^－¹。
（2）上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成，反应为CO(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) ΔH<0。在一定条件下，将1 mol CO和2 mol H₂通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH₃OH的体积分数φ(CH₃OH)变化趋势如图所示：

①平衡时，M点CH₃OH的体积分数为10%，则CO的转化率为。

②X轴上a点的数值比b点(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是。
（3）实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI₂ ，则每生成3 mol PbI₂的反应中，转移电子的物质的量为。
（4）常温下，PbI₂饱和溶液(呈黄色)中c(Pb²^＋)＝1.0×10^－³ mol·L^－¹ ，则K_sp(PbI₂)＝；已知K_sp(PbCl₂)＝1.6×10^－⁵ ，则转化反应PbCl₂(s)＋2I^－(aq) $\text{[math]}$ PbI₂(s)＋2Cl^－(aq)的平衡常数K＝。
（5）分解HI曲线和液相法制备HI反应曲线分别如图1和图2所示：

①反应H₂(g)＋I₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)的ΔH(填大于或小于)0。

②将二氧化硫通入碘水中会发生反应：SO₂＋I₂＋2H₂O $\text{[math]}$ 3H⁺＋HSO₄^-＋2I^－， I₂＋I^－ $\text{[math]}$ I₃^- ，图2中曲线a、b分别代表的微粒是、(填微粒符号)；由图2知要提高碘的还原率，除控制温度外，还可以采取的措施是。

下列单质分子中，键长最长，键能最小的是 ( )

A . H₂ B . Cl₂ C . Br₂ D . I₂

已知白磷和P₄O₆的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能：P-P：198kJ/mol，P-O：360kJ/mol，O=O：498kJ/mol，则反应P₄(白磷)+3O₂=P₄O₆的能量变化为（）

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A . 放出热量1638kJ B . 吸收热量1638kJ C . 放出热量126kJ D . 吸收热量126kJ

化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N₂（g）和O₂（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化，下列说法中正确的是（）

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A . 1 mol N₂（g）和1 mol O₂（g）反应放出的能量为180 kJ B . NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 C . 在1 L的容器中发生反应，10 min内 N₂减少了1 mol，因此10 min内的平均反应速率为v（NO）=0.1 mol· $\text{[math]}$ • $\text{[math]}$ D . 1 mol N₂（g）和1 mol O₂（g）具有的总能量小于2 mol NO（g）具有的总能量

通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是( )

A . CH₄和NH₄⁺是等电子体，键角均为60° B . NO₃^-和CO₃^2-是等电子体，均为平面正三角形结构 C . H₃O⁺和PCl₃是等电子体，均为三角锥形结构 D . B₃N₃H₆和苯是等电子体，B₃N₃H₆分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

下列说法正确的是（）

A . 凡是中心原子采取sp³杂化的分子，其立体构型都是正四面体形 B . P₄和CH₄都是正四面体形分子且键角都为109.5° C . NH₃分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强 D . 凡AB₃型的共价化合物，其中心原子A均采用sp³杂化轨道成键

$\text{[math]}$ 有电极化特性、非磁绝缘性、光致发光性等多种优异性能。回答下类问题：

（1）基态Co原子的价层电子排布图为；金属Co的熔点、沸点均高于金属K的原因为。
（2） $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的键角由大到小的顺序为；C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为。
（3）碱金属离子镶入适合的冠醚空腔可形成特殊材料，两种冠醚结构如图1所示。

①冠醚中O原子的杂化形式为；H、C、O的电负性由小到大的顺序为。

② $\text{[math]}$ 不能镶入甲中而易镶入乙中的原因为。
（4） $\text{[math]}$ 具有钙钛矿型立方结构，其晶胞中处于面心的F形成正八面体空隙，结构如图2所示。
①每个晶胞中由K和F共同形成的正四面体空隙有个。

②晶胞的另一种表示中，Co处于各顶角位置，则K处于位置。

③若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，晶体密度ρ= $\text{[math]}$ 。

Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

（1） $\text{[math]}$ 的价电子排布图为：；基态磷原子有种空间运动状态不同的电子。
（2） Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是：。
（3）写出一种与 $\text{[math]}$ 互为等电子体的分子的化学式：，该分子的中心原子的价层电子对数等于。
（4）已知无水硫酸铜为白色粉末，溶于水形成蓝色溶液，则硫酸铜稀溶液中不存在的微粒间作用力有：。
A．配位键 B．金属键 C．离子键 D．共价键 E.氢键 F.范德华力
（5） N和P是同主族元素，但是 $\text{[math]}$ 分子中的键角大于 $\text{[math]}$ 分子中的键角，原因是：。
（6） $\text{[math]}$ 为离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如下图所示。则 $\text{[math]}$ 配位数为：，若晶胞参数为bnm，阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 的密度为 $\text{[math]}$ (列出计算式即可)。

晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料，电池板中还含有硼、钛、钙等元素。回答下列问题：

（1）基态Ti原子的价层电子排布式为。根据规则可知硅、硼元素一些化学性质相似。
（2） NaBH₄所含元素中第一电离能最小的是(填元素符号)。 $\text{[math]}$ 与NH₃的VSEPR模型相似， $\text{[math]}$ 的键角大于NH₃的键角的原因是，任意写出一种 $\text{[math]}$ 的等电子体(写粒子符号)。
（3）硅酸根有多种结构形式，一种无限长链状结构如图1所示，其化学式为。
（4）硼砂的构成为Na₂[B₄O₅(OH)₄]·8H₂O，其阴离子[B₄O₅(OH)₄]^2-的结构如图2所示。B的杂化方式为。硼砂中不存在(填标号)。
A．氢键 B．金属键 C．配位键 D．离子键
（5）钙钛矿晶体的结构如图3所示。假设把氧离子看作硬球接触模型，钛离子位于氧离子形成的正八面体中心，钙离子位于立方晶胞的体心。一个钙离子被个氧离子包围。若钛离子与钙离子间最短距离为apm，则氧离子半径为pm。

用短线“ $\text{[math]}$ ”表示共用电子对，用“ $\text{[math]}$ ”表示未成键孤对电子的式子叫路易斯结构式．R分子的路易斯结构式可以表示为：则以下叙述错误的是（）

A . R为三角锥形 B . R只能是NH₃ C . R不可能是SO₃ D . 该分子键角小于 $\text{[math]}$

氟代硼酸钾(KBe₂BO₃F₂)是激光器的核心材料，我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。回答下列问题：

（1）氟代硼酸钾中各元素原子的第一电离能大小顺序是F>O>。基态K^＋电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。
（2） NaBH₄是有机合成中常用的还原剂，其中阴离子的键角为。
（3）下列硼原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为、(填字母标号)。
A． B．

C． D．
（4）硼元素的简单氢化物BH₃不能游离存在，常倾向于形成较稳定的B₂H₆或与其他分子结合。

①B₂H₆分子结构如图，则B原子的杂化方式为。

②氨硼烷(NH₃BH₃)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子(填化学式)。
（5）磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。P的配位数为，磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，B原子构成的几何形状是，已知晶胞边长为apm，则磷化硼晶体的密度是g·cm^－³。

根据π键的成键特征，判断C=C键的键能和C-C键的键能的关系是（）

A . 双键的键能等于单键的键能的2倍 B . 双键的键能大于单键的键能的2倍 C . 双键的键能小于单键的键能的2倍 D . 无法确定

2020年12月17日凌晨1时59分，“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回目标，标志着我国航天事业迈出了一大步。带回的月壤中包含了H、O、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。回答下列问题：

（1）一些氧化物的熔点如表所示：
氧化物
Li₂O
MgO
P₄O₆
SO₂
熔点/℃
1570
2800
23.8
-75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因：。
（2） Cr₂O $\text{[math]}$ 的结构如图所示。则该离子中σ键与π键的个数比为。
（3） [Cr(NH₃)₃(H₂O)₂Cl]²⁺中配体分子NH₃、H₂O的空间结构和相应的键角如图所示。
H₂O的键角小于NH₃的键角，原因是。
（4）钛某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如图所示。
该配合物中存在的化学键有____(填字母代号)。

A . 离子键 B . 配位键 C . 金属键 D . 共价键 E . 氢键
（5）已知TiO₂与浓硫酸反应生成硫酸氧钛，硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图所示，该阳离子的化学式为，阴离子的空间构型为。
（6）已知TiN晶体的晶胞结构如图所示，若该晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为apm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则晶胞的密度为g·cm^-3。[M(TiN)=62g·mol^-1 ，用含a、N_A的代数式表示]。