資源簡介

(共70張PPT)
第2課時　鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角
第二章 第一節(jié) 共價鍵
任務(wù)一　鍵能
碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如表所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：
問題1：通常條件下，CH4和SiH4的穩(wěn)定性誰強(qiáng)誰弱？
提示：因?yàn)镃—H鍵的鍵能大于Si—H鍵的鍵能，所以CH4比SiH4穩(wěn)定。
情境探究
化學(xué)鍵 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
鍵能/
(kJ·mol－1) 347 413 358 226 323 368
問題2：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(yuǎn)不如烷烴多，原因是什么？
提示：C—C鍵和C—H鍵的鍵能比Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能都大，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。
問題3：SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是什么？
提示：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(qiáng)的Si—O鍵。
1．鍵能的概念：氣態(tài)分子中________化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所_____的能量。它通常是298.15 K、101 kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，單位：__________。
2．鍵能的意義：表示共價鍵的______，鍵能越大，鍵越______。
新知構(gòu)建
1 mol
吸收
kJ·mol－1
強(qiáng)弱
牢固
1．正誤判斷，錯誤的說明原因。
(1)只有非金屬元素原子之間才能形成共價鍵。
答案：錯誤，有些金屬元素原子和非金屬元素原子之間也能形成共價鍵。
(2)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：正確。
(3)NH 中4個N—H鍵的鍵能不同。
答案：錯誤，NH 中4個N—H鍵的鍵能相同。
應(yīng)用評價
(4)C—C鍵的鍵能為347.7 kJ·mol－1，但C===C鍵的鍵能小于347.7×2 kJ·mol－1。
答案：正確。
(5)H—Cl鍵的鍵能為431.8 kJ·mol－1，故HCl分解成1 mol H2和1 mol Cl2時，消耗的能量為863.6 kJ。
答案：錯誤，H—Cl鍵的鍵能為431.8 kJ·mol－1，2 mol HCl分解成2 mol H和2 mol Cl時，消耗的能量為863.6 kJ，2 mol H和2 mol Cl結(jié)合成1 mol H2和1 mol Cl2時，還要釋放能量。
2．某些化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol－1)如表所示：
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃燒，放出熱量________ kJ。
化學(xué)鍵 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
鍵能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7
根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)可得，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝436 kJ·mol－1＋242.7 kJ·mol－1－431.8 kJ·mol－1×2＝－184.9 kJ·mol－1，1 mol H2在2 mol Cl2中燃燒，參加反應(yīng)的H2和Cl2都是1 mol，生成2 mol HCl，故放出的熱量為184.9 kJ。
184.9
(2)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
c．Br2＞I2＞Cl2
預(yù)測1 mol H2在足量F2中燃燒比在Cl2中燃燒放熱__(填“多”或“少”)。
a
多
化學(xué)鍵 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
鍵能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7
由表中數(shù)據(jù)計(jì)算知1 mol H2在Cl2中燃燒放熱最多，在I2中燃燒放熱最少；由以上結(jié)果分析，生成物越穩(wěn)定，放出熱量越多。因穩(wěn)定性：HF＞HCl，故1 mol H2在F2中燃燒比在Cl2中燃燒放熱多。
化學(xué)鍵 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
鍵能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7
歸納總結(jié)
鍵能的應(yīng)用
1．判斷分子的穩(wěn)定性
一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子，共價鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定。
2．利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱
ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能。　　
返回
任務(wù)二　鍵長和鍵角
問題1：根據(jù)下表中的HCl、HBr和HI的鍵長、鍵能的數(shù)據(jù)和熱分解溫度，考察它們之間的相關(guān)性。通過這個例子說明分子的結(jié)構(gòu)如何影響分子的化學(xué)性質(zhì)？
情境探究
鍵 鍵長/pm 鍵能/(kJ·mol－1) HX的熱分解溫度/℃
H—Cl 127.4 431.8 1 000
H—Br 141.4 366 600
H—I 160.9 298.7 300
提示：數(shù)據(jù)表明：共價鍵的鍵長越短，鍵能越大，該共價鍵越穩(wěn)定，含該鍵的分子越穩(wěn)定，越不容易分解。
問題2：如圖白磷和甲烷均為正四面體結(jié)構(gòu)：
它們的鍵角是否相同，為什么？
提示：不同，白磷分子的鍵角是指P—P之間的夾角，為60°；而甲烷分子的鍵角是指C—H之間的夾角，為109°28′。
1．鍵長
(1)概念：構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距叫做該化學(xué)鍵的鍵長。
(2)意義：鍵長越短，化學(xué)鍵越____，鍵越______。
2．鍵角
(1)概念：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的______叫鍵角。
(2)意義：可以判斷多原子分子的__________。
新知構(gòu)建
強(qiáng)
牢固
夾角
空間結(jié)構(gòu)
(3)常見分子的鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)。
化學(xué)式 鍵角 分子空間結(jié)構(gòu)
CO2 180° 直線形
NH3 107° 三角錐形
H2O 105° V形
BF3 120° 平面三角形
CH4 109°28′ 正四面體形
1．正誤判斷，錯誤的說明原因。
(1)在分子中，兩個成鍵原子間的距離叫做鍵長。
答案：錯誤，鍵長是指兩個成鍵原子的核間距。
(2)N—O鍵的鍵長比C—O鍵的鍵長長。
答案：錯誤，N—O鍵的鍵長比C—O鍵的鍵長短。
(3)鍵長：I—I>Br—Br>Cl—Cl。
答案：正確。
(4)分子中的鍵角：H2O>CO2。
答案：錯誤，H2O分子中鍵角是105°，CO2分子中鍵角是180°。
應(yīng)用評價
2．化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1 mol化學(xué)鍵時釋放的能量。如H(g)＋I(xiàn)(g)→H—I(g)放出297 kJ的能量，即H—I鍵的鍵能為297 kJ·mol－1，也可以理解為破壞1 mol H—I鍵需要吸收297 kJ的熱量。下表是一些鍵能的數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)。
共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能
H—H 436 Cl—Cl 243 H—Cl 431 H—O 467
S===S 255 H—S 339 C—F 427 C—O 358
C—Cl 330 C—I 218 H—F 565 N≡N 945
回答下列問題：
(1)一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(設(shè)反應(yīng)物、生成物均為氣態(tài))與反應(yīng)物和生成物中的鍵能之間有密切的關(guān)系。由表中數(shù)據(jù)計(jì)算下列熱化學(xué)方程式中的熱效應(yīng)：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝__________________。
共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能
H—H 436 Cl—Cl 243 H—Cl 431 H—O 467
S===S 255 H—S 339 C—F 427 C—O 358
C—Cl 330 C—I 218 H—F 565 N≡N 945
－183 kJ·mol－1
根據(jù)鍵能的定義，破壞1 mol H2(g)、1 mol Cl2(g)中的共價鍵分別需要消耗的能量為436 kJ、243 kJ，而形成2 mol HCl(g)中的共價鍵放出的能量為2×431 kJ，總的結(jié)果是放出183 kJ的能量，故ΔH＝－183 kJ·mol－1；
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷CCl4的穩(wěn)定性________CF4的穩(wěn)定性(填“大于”或“小于”)。
共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能
H—H 436 Cl—Cl 243 H—Cl 431 H—O 467
S===S 255 H—S 339 C—F 427 C—O 358
C—Cl 330 C—I 218 H—F 565 N≡N 945
小于
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，C—Cl鍵的鍵能為330 kJ·mol－1，C—F鍵的鍵能為427 kJ·mol－1，根據(jù)鍵能的定義可知鍵能越大越穩(wěn)定，則CCl4的穩(wěn)定性小于CF4的穩(wěn)定性；
(3)試預(yù)測C—Br鍵的鍵能范圍(填具體數(shù)值)：______________＜C—Br鍵的鍵能＜____________。
共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能 共價鍵 鍵能
H—H 436 Cl—Cl 243 H—Cl 431 H—O 467
S===S 255 H—S 339 C—F 427 C—O 358
C—Cl 330 C—I 218 H—F 565 N≡N 945
218 kJ·mol－1
330 kJ·mol－1
與相同原子結(jié)合時，同主族元素的原子半徑越小，形成的共價鍵的鍵能越大，則C—I鍵的鍵能＜C—Br鍵的鍵能＜C—Cl鍵的鍵能，由表格數(shù)據(jù)可知，218 kJ·mol－1＜C—Br鍵的鍵能＜330 kJ·mol－1。
定性判斷鍵長的方法
1．根據(jù)原子半徑進(jìn)行判斷：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：就相同的兩原子形成的共價鍵而言，當(dāng)兩個原子形成雙鍵或者三鍵時，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，鍵長變短，故單鍵鍵長＞雙鍵鍵長＞三鍵鍵長?！　?br/>歸納總結(jié)
返回
隨堂演練
1．關(guān)于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法不正確的是
A．鍵長越長，鍵能越大，共價化合物越穩(wěn)定
B．通過反應(yīng)物和生成物分子中鍵能的數(shù)據(jù)可以粗略預(yù)測反應(yīng)熱的大小
C．鍵角是確定多分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)
D．同種原子間形成的共價鍵鍵長：三鍵＜雙鍵＜單鍵
√
鍵長越長，鍵能越小，共價化合物越不穩(wěn)定，鍵能越大，鍵長越短，共價化合物越穩(wěn)定，故A錯誤；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的數(shù)據(jù)可以粗略預(yù)測反應(yīng)熱的大小，故B正確；鍵長和鍵角常被用來描述分子的空間結(jié)構(gòu)，鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，故C正確；原子間鍵能越大，核間距越小，鍵長越短，鍵能的一般關(guān)系為三鍵>雙鍵>單鍵，則鍵長：三鍵<雙鍵<單鍵，故D正確；故答案選 A。
2．下列說法正確的是
A．鍵角越大，該分子越穩(wěn)定
B．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
C．CH4、CCl4中鍵長相等，鍵角不同
D．C===C鍵的鍵能是C—C鍵的2倍
A項(xiàng)，鍵角是決定分子空間結(jié)構(gòu)的參數(shù)，與分子的穩(wěn)定性無關(guān)；C項(xiàng)，CH4、CCl4中C—H鍵長小于C—Cl鍵長，鍵角均為109.5°；D項(xiàng)，C===C鍵由σ鍵和π鍵組成，C—C鍵為σ鍵，故C===C鍵的鍵能小于C—C鍵的2倍。
√
3．下列有關(guān)共價鍵和鍵參數(shù)的說法不正確的是
A．1個乙烯(C2H4)分子中含有5個σ鍵和1個π鍵
B．C—H鍵比Si—H鍵的鍵長更短，故CH4比SiH4更穩(wěn)定
C．H2O、CH4、CO2三種分子的鍵角依次增大
D．碳碳雙鍵比碳碳單鍵的鍵能更大，故碳碳雙鍵更穩(wěn)定
√
1個乙烯分子中含有4個C—H鍵和1個碳碳雙鍵，單鍵是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，則分子中含有5個σ鍵和1個π鍵，故A正確；非金屬原子間形成共價鍵的鍵長越短，共價鍵越強(qiáng)，分子越穩(wěn)定，C—H鍵比Si—H鍵的鍵長短，則C—H鍵比Si—H鍵的鍵能大，故CH4比SiH4更穩(wěn)定，故B正確；H2O是V形結(jié)構(gòu)，鍵角為105°，CH4是正四面體形結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′，CO2是直線形結(jié)構(gòu)，鍵角為180°，三種分子的鍵角依次增大，故C正確；碳碳雙鍵比碳碳單鍵的鍵能大，但碳碳雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，碳碳單鍵只含有1個σ鍵，碳碳雙鍵中的π鍵易斷裂，所以碳碳單鍵更穩(wěn)定，故D錯誤；故選D。
4．化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子間形成1 mol化學(xué)鍵時釋放的最低能量。化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生可以看成舊化學(xué)鍵的破壞和新化學(xué)鍵的形成。
下表是一些鍵能數(shù)據(jù)(單位：kJ/mol)：
化學(xué)鍵 H—H S—S C—Cl C—O Cl—Cl H—S
鍵能 436 255 330 351 243 339
化學(xué)鍵 C—I H—O H—Cl C—F H—F
鍵能 218 463 432 427 568
閱讀上述信息，回答下列問題：
(1)結(jié)合表中數(shù)據(jù)和熱化學(xué)方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝Q kJ/mol，該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，則熱化學(xué)方程式中Q的值為________。
放熱
－185
化學(xué)鍵 H—H S—S C—Cl C—O Cl—Cl H—S
鍵能 436 255 330 351 243 339
化學(xué)鍵 C—I H—O H—Cl C—F H—F
鍵能 218 463 432 427 568
反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收能量，生成物形成化學(xué)鍵放出能量，可得ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－2×432 kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1；ΔH<0，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
化學(xué)鍵 H—H S—S C—Cl C—O Cl—Cl H—S
鍵能 436 255 330 351 243 339
化學(xué)鍵 C—I H—O H—Cl C—F H—F
鍵能 218 463 432 427 568
(2)由表中數(shù)據(jù)能否得出這樣的結(jié)論：同主族元素的氫化物中，半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固(即鍵能越大)_______(填“能”或“不能”)。
由表中數(shù)據(jù)可得，同主族元素的氫化物中，半徑越小的原子形成的化學(xué)鍵鍵能越大。
返回
能
化學(xué)鍵 H—H S—S C—Cl C—O Cl—Cl H—S
鍵能 436 255 330 351 243 339
化學(xué)鍵 C—I H—O H—Cl C—F H—F
鍵能 218 463 432 427 568
課時測評
題點(diǎn)一　鍵能及其應(yīng)用
1．下列事實(shí)不能用鍵能的大小來解釋的是
A．N元素的電負(fù)性較大，但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定
B．稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱
D．F2比O2更容易與H2反應(yīng)
√
由于N2分子中存在三鍵，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，A不符合題意；稀有氣體都為單原子分子，分子內(nèi)部沒有化學(xué)鍵，B符合題意；鹵族元素從F到I原子半徑逐漸增大，其氫化物中的化學(xué)鍵鍵長逐漸變長，鍵能逐漸變小，所以熱穩(wěn)定性逐漸減弱，C不符合題意；由于H—F鍵的鍵能大于H—O鍵的鍵能，所以二者相比較，更容易生成HF，D不符合題意。
2．下列說法正確的是
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鍵生成物的鍵能總和的鍵能為431 kJ·mol－1，H—I鍵的鍵能為297 kJ·mol－1，這可說明HCl分子比HI分子穩(wěn)定
√
形成共價鍵的兩個原子的核間距為鍵長，A項(xiàng)錯誤；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(xiàng)錯誤；鍵能越大，分子越穩(wěn)定，C項(xiàng)錯誤、D項(xiàng)正確。
3．根據(jù)下表中所列鍵能數(shù)據(jù)，判斷下列分子中，最不穩(wěn)定的分子是
A．HCl B．HBr
C．H2 D．Br2
√
分子中，鍵能越小，分子越不穩(wěn)定，從表中讀出鍵能最小的是溴，故選D項(xiàng)。
化學(xué)鍵 H—H H—Cl H—I Cl—Cl Br—Br
鍵能/(kJ·mol－1) 436 431 299 247 193
題點(diǎn)二　鍵長、鍵角及其應(yīng)用
4．下列分子中鍵角由大到小的排列順序是
①SO2?、贜H3?、跦2O　④CH4　⑤CO2
A．⑤④①②③ B．⑤①④②③
C．④①②⑤③ D．③②④①⑤
√
①SO2分子為V形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°；②NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角為107°；③H2O為V形結(jié)構(gòu)，鍵角為105°；④CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′；⑤CO2為直線形結(jié)構(gòu)，鍵角為180°。所以鍵角的大小順序?yàn)镃O2>SO2>CH4>NH3>H2O，所以B正確。
5．NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形結(jié)構(gòu)而不是平面正三角形結(jié)構(gòu)，最充分的理由是
A．NH3分子內(nèi)3個N—H鍵長均相等
B．NH3分子內(nèi)3個價鍵的鍵角和鍵長均相等
C．NH3分子內(nèi)3個N—H的鍵長相等，鍵角都等于107°
D．NH3分子內(nèi)3個N—H的鍵長相等，鍵角都等于120°
√
NH3分子內(nèi)的鍵角和鍵長都相等，可能有兩種情況，一是平面正三角形，二是三角錐形結(jié)構(gòu)。如果鍵角為120°，則必然為平面正三角形，故選C項(xiàng)。
6. 如圖為元素周期表前4周期的一部分，下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中，正確的是
A．W、R元素單質(zhì)分子內(nèi)都存在非極性鍵
B．X、Z元素都能形成雙原子分子
C．第一電離能：X>Y>W
D．鍵長：X—H√
由元素在周期表中的位置可知，X為N、W為P、Y為S、R為Ar、Z為Br。白磷單質(zhì)中存在非極性鍵，但稀有氣體分子為單原子分子，分子中沒有化學(xué)鍵，A錯誤；氮?dú)?、溴單質(zhì)都是雙原子分子，B正確；第一電離能應(yīng)是N>P>S，C錯誤；原子半徑：W>X，故鍵長：W—H>X—H，鍵長越短，鍵能越大，故鍵能：W—H7．NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周圍原子電負(fù)性大則鍵角小。NH3、NF3、NCl3三種分子中，鍵角大小的順序是
A．NH3＞NF3＞NCl3
B．NCl3＞NF3＞NH3
C．NH3＞NCl3＞NF3
D．NF3＞NCl3＞NH3
√
因電負(fù)性：F＞Cl＞H，故鍵角大小為NH3＞NCl3＞NF3。
題點(diǎn)三　鍵能的有關(guān)計(jì)算
8．鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的能量或斷裂1 mol化學(xué)鍵吸收的能量(單位為kJ·mol－1)。下表列出了部分鍵能的數(shù)據(jù)，試計(jì)算N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的ΔH是
A．－990.6 kJ·mol－1 B．＋990.6 kJ·mol－1
C．－92.4 kJ·mol－1 D．－208.0 kJ·mol－1
√
化學(xué)鍵 H—H N≡N N—H
鍵能/(kJ·mol－1) 436 945.6 391
用鍵能計(jì)算：ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，則：ΔH＝945.6 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1×3－391 kJ·mol－1×6＝－92.4
kJ·mol－1。C項(xiàng)符合題意。
化學(xué)鍵 H—H N≡N N—H
鍵能/(kJ·mol－1) 436 945.6 391
9．某些化學(xué)鍵的鍵能如下：
下列說法正確的是
A．1 mol H2分別與Cl2、Br2、I2反應(yīng)，則在碘中完全反應(yīng)放出的熱量最多
B．1 mol H2與足量的Cl2完全反應(yīng)，放出的熱量是248 kJ
C．H—F鍵的鍵能大于431 kJ·mol－1
D．穩(wěn)定性最強(qiáng)的是H—Cl鍵
√
鍵 H—H Cl—Cl Br—Br I—I
鍵能/(kJ·mol－1) 436 243 193 151
鍵 H—Cl H—Br H—I
鍵能/(kJ·mol－1) 431 356 299
A項(xiàng)，1 mol H2分別與Cl2、Br2、I2反應(yīng)，生成2 mol HCl、HBr和HI，根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和可知，生成2 mol HCl放熱183 kJ，生成2 mol HBr放熱83 kJ，生成2 mol HI放熱11 kJ，則在Cl2中完全反應(yīng)放出的熱量最多，錯誤；B項(xiàng)，1 mol H2與足量的Cl2完全反應(yīng)，放出熱量183 kJ，錯誤；C項(xiàng)，原子半徑：Cl＞F，則鍵長：H—F＜H—Cl，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，則H—F鍵的鍵能大于431 kJ·mol－1，正確；D項(xiàng)，根據(jù)C中分析可知，H—X鍵中，穩(wěn)定性最強(qiáng)的化學(xué)鍵是H—F鍵，錯誤。
鍵 H—H Cl—Cl Br—Br I—I
鍵能/(kJ·mol－1) 436 243 193 151
鍵 H—Cl H—Br H—I
鍵能/(kJ·mol－1) 431 356 299
10. 科學(xué)家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，形成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量，根據(jù)以上信息判斷，下列說法正確的是
A．1 mol N4轉(zhuǎn)變成N2將放出882 kJ熱量
B．N—N鍵比N≡N鍵穩(wěn)定
C．1 mol N4比2 mol N2的總能量低
D．N4是由極性鍵組成的分子
√
A項(xiàng)，1 mol N4轉(zhuǎn)變成N2時斷裂6 mol N—N鍵，吸收熱量167 kJ×6＝
1 002 kJ，形成2 mol N≡N鍵，放出熱量942 kJ×2＝1 884 kJ，故反應(yīng)過程中放出的熱量為1 884 kJ－1 002 kJ＝882 kJ，正確；B項(xiàng)，由題給信息可知，N—N鍵鍵能為167 kJ·mol－1，N≡N鍵鍵能為942 kJ·mol－1，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，錯誤；C項(xiàng)，1 mol N4反應(yīng)轉(zhuǎn)化為2 mol N2時放出882 kJ的熱量，說明1 mol N4比2 mol N2的總能量高，錯誤；D項(xiàng)，N4中的N—N鍵是同一元素的原子形成的共價鍵，屬于非極性鍵，錯誤。
11．從實(shí)驗(yàn)測得不同物質(zhì)中氧—氧之間的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù)如下表：
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?yàn)閣>z>y>x。該規(guī)律性是
A．成鍵時電子數(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
√
12．已知下列化學(xué)鍵的鍵能：
回答下列問題：
(1)過氧化氫不穩(wěn)定，易發(fā)生分解反應(yīng)：2H2O2(g)===2H2O(g)＋O2(g)，利用鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱為__________________。
化學(xué)鍵 C—C N—N O—O O==O O—H
鍵能/(kJ·mol－1) 347.7 193 142 497.3 462.8
化學(xué)鍵 S—H Se—H N—H As—H
鍵能/(kJ·mol－1) 363.5 276 390.8 247
－213.3 kJ·mol－1
反應(yīng)2H2O2(g)===2H2O(g)＋O2(g)的反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝(462.8×4＋142×2)kJ·mol－1－(462.8×4＋497.3)kJ·mol－1＝－213.3 kJ·mol－1。
化學(xué)鍵 C—C N—N O—O O==O O—H
鍵能/(kJ·mol－1) 347.7 193 142 497.3 462.8
化學(xué)鍵 S—H Se—H N—H As—H
鍵能/(kJ·mol－1) 363.5 276 390.8 247
(2)O—H鍵、S—H鍵、Se—H鍵的鍵能逐漸減小，原因是______________
____________________________________________________________________________________________，據(jù)此可推測P—H鍵的鍵能范圍為______________＜P—H鍵的鍵能＜______________。
O、S、Se位于同一主族，原子半徑逐漸增大，導(dǎo)致O—H鍵、S—H鍵、Se—H鍵的鍵長逐漸變長，因而鍵能依次減小　
247 kJ·mol－1
390.8 kJ·mol－1
化學(xué)鍵 C—C N—N O—O O==O O—H
鍵能/(kJ·mol－1) 347.7 193 142 497.3 462.8
化學(xué)鍵 S—H Se—H N—H As—H
鍵能/(kJ·mol－1) 363.5 276 390.8 247
O、S、Se位于同一主族，原子半徑逐漸增大，導(dǎo)致O—H鍵、S—H鍵、Se—H鍵的鍵長逐漸變長，鍵長越長，鍵能越小，所以O(shè)—H鍵、S—H鍵、Se—H鍵的鍵能逐漸減??；N、P、As位于同一主族，原子半徑逐漸增大，導(dǎo)致N—H鍵、P—H鍵、As—H鍵的鍵長逐漸變長，N—H鍵、P—H鍵、As—H鍵的鍵能依次減小，所以As—H鍵的鍵能＜P—H鍵的鍵能＜N—H鍵的鍵能，即247 kJ·mol－1＜P—H鍵的鍵能＜390.8 kJ·mol－1。
化學(xué)鍵 C—C N—N O—O O==O O—H
鍵能/(kJ·mol－1) 347.7 193 142 497.3 462.8
化學(xué)鍵 S—H Se—H N—H As—H
鍵能/(kJ·mol－1) 363.5 276 390.8 247
(3)有機(jī)物是以碳骨架為基礎(chǔ)的化合物，即碳原子間易形成C—C長鏈，而氮原子與氮原子間，氧原子與氧原子間難形成N—N長鏈和O—O長鏈，原因是____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
C—C鍵的鍵能較大，較穩(wěn)定，因而易形成C—C長鏈，而N—N鍵、O—O鍵的鍵能小，不穩(wěn)定易斷裂，因此難以形成N—N、O—O長鏈
化學(xué)鍵 C—C N—N O—O O==O O—H
鍵能/(kJ·mol－1) 347.7 193 142 497.3 462.8
化學(xué)鍵 S—H Se—H N—H As—H
鍵能/(kJ·mol－1) 363.5 276 390.8 247
鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定，越不容易斷裂，分子越穩(wěn)定，由表中數(shù)據(jù)可知，C—C鍵的鍵能較大(347.7 kJ·mol－1)，易形成C—C長鏈，而N—N、O—O鍵的鍵能較小(鍵能分別為193 kJ·mol
mol－1)，化學(xué)鍵不穩(wěn)定，容易斷裂，所以氮原子與氮原子間，氧原子與氧原子間難形成N—N長鏈和O—O長鏈。
化學(xué)鍵 C—C N—N O—O O==O O—H
鍵能/(kJ·mol－1) 347.7 193 142 497.3 462.8
化學(xué)鍵 S—H Se—H N—H As—H
鍵能/(kJ·mol－1) 363.5 276 390.8 247
13．根據(jù)氫氣分子的形成過程示意圖(如圖)回答問題：
(1)H—H鍵的鍵長為________，①～⑤中，體系能量由高到低的順序是______________。
可以直接從題圖上有關(guān)數(shù)據(jù)得出，H—H鍵的鍵長為74 pm；體系能量由高到低的順序是①⑤②③④。
74 pm
①⑤②③④
(2)下列說法正確的是________(填字母)。
A．氫氣分子中含有一個π鍵
B．由①到④，電子在核間出現(xiàn)的概率增大
C．由④到⑤，必須消耗外界的能量
D．氫氣分子中含有一個極性共價鍵
氫氣分子中含有1個σ鍵，A錯誤；共價鍵的本質(zhì)就是高概率地出現(xiàn)在原子間的電子與原子間的電性作用，B正確；④已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，C正確；氫氣分子中含有一個非極性共價鍵，D錯誤。
BC
(3)幾種常見化學(xué)鍵的鍵能如下表：
請回答下列問題：
①比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小：x__________(填“>”、“<”或“＝”)176。
化學(xué)鍵 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
鍵能/(kJ·mol－1) 460 464 498 176 x
>
Si—Si鍵的鍵長比Si—C鍵的鍵長長，則Si—Si鍵的鍵能比Si—C鍵的鍵能小。
②H2被稱為21世紀(jì)人類最理想的燃料，而更有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”的觀點(diǎn)。試計(jì)算：每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為____________；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為_______。
化學(xué)鍵 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
鍵能/(kJ·mol－1) 460 464 498 176 x
121 500 kJ
990 kJ
化學(xué)鍵 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
鍵能/(kJ·mol－1) 460 464 498 176 x
由題圖可知H—H的鍵能為436 kJ·mol－1，每千克
H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為 ×
＝121 500 kJ；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為460 kJ·mol－1×4 mol－498 kJ·mol－1×1 mol－176 kJ·mol－1×2 mol＝990 kJ。
14．已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能
(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能
(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
(1)下列推斷正確的是________(填字母，下同)。
A．穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI B．氧化性：I2>Br2>Cl2
C．沸點(diǎn)：H2O>NH3 D．還原性：HI>HBr>HCl>HF
ACD
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
根據(jù)題表中數(shù)據(jù)，同主族元素氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱，A正確；從鍵能看，氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱，由原子結(jié)構(gòu)知，氧化性也逐漸減弱，B錯誤；
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
在常溫下，H2O為液態(tài)，NH3為氣態(tài)，則H2O的沸點(diǎn)比NH3高，C正確；非金屬單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其對應(yīng)陰離子的還原性越弱，氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，還原性：HI>HBr>HCl>HF，D正確。
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
(2)下列有關(guān)推斷正確的是____。
A．同種元素形成的共價鍵，穩(wěn)定性：三鍵>雙鍵>單鍵
B．同種元素形成的雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍
C．鍵長越短，鍵能一定越大
D．氫化物的鍵能越大，其穩(wěn)定性一定越強(qiáng)
A
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
由碳碳鍵的數(shù)據(jù)可知，同種元素形成的共價鍵，穩(wěn)定性：三鍵>雙鍵>單鍵，A正確；由O—O鍵、O==O鍵的鍵能知，同種元素形成的雙鍵鍵能不一定小于單鍵的2倍，B錯誤；
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
C—H鍵的鍵長大于N—H鍵的鍵長，但是N—H鍵的鍵能反而較小，C錯誤；由C—H、N—H鍵的鍵能知，CH4的鍵能較大，而穩(wěn)定性較弱，D錯誤。
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
(3)在表中所給H—X鍵中，鍵長最短的是_____，最長的是____；O—O鍵的鍵長_____(填“大于”、“小于”或“等于”)O===O鍵的鍵長。
HF
HI
大于
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101
由表格數(shù)據(jù)可知，在表中所給H—X鍵中，鍵能越大、鍵長越短，則鍵長最短的是HF，最長的是HI；O—O鍵的鍵能小于O==O鍵的鍵能，則O—O鍵的鍵長大于O==O鍵的鍵長。
返回
共價鍵 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O
鍵能(kJ·mol－1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
鍵長(pm) 19 228 266
共價鍵 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O
鍵能(kJ·mol－1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
鍵長(pm) 154 133 120 109 101

展開更多......

收起↑