第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
培优第一阶——基础过关练
1 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．只有非金属原子之间才能形成共价键
B ．只要空间允许，一个原子能与另一个原子形成多个共价键
C ．形成共价键时，参加成键的原子轨道可以沿着电子各个方向重叠
D ．共价键的本质是自旋方向相反、能量相近的未成对电子形成共用电子对
2 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．H2O 和 H2O2 分子内的共价键均是 s-pσ键
B ．N2 分子内的共价键电子云形状均是镜面对称 C ．H2 、Cl2 、HCl 分子内的σ 键均无方向性
D ．共价化合物一定含σ 键，可能含 π 键
3 ．下列说法正确的是
A ．氯化氢的分子式是 HCl 而不是 H2Cl，是由共价键的方向性决定的
B ．H3O+ 的存在说明共价键不具有饱和性
C ．电子云在两个原子核间重叠后，电子在两核间出现的概率增大
D ．分子中共价键的键长越长，键能越大，则分子越稳定
4 ．下列物质中，既含有离子键又含有极性共价键的是
A ．NaCl B ．NaOH C ．MgCl2 D ．HCl
5 ．下列各组物质中既存在 σ 键又存在 π 键的是
A ．Cl2 B ．乙烯 C ．CaCl2 D ．H2O2
6 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．键能是衡量化学键强度的物理量
B ．键长是指形成共价键的两个原子之间的间距
C ．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键能越大
D ．单键一般比双键的键能更大
7 ．下列说法正确的是
A ．H2O 是一种稳定的化合物，这是由于H2O 分子之间形成氢键所致
B ．稀有气体原子最外层电子已达到饱和，不能与其它元素形成化合物
C ．Na2O 是由离子构成的，其溶于水形成溶液的过程中既有离子键、共价键的断裂又有离子键、共价键 的形成
D ．NH5 是既含有离子键又含有共价键的离子化合物，所有原子的最外层都符合同周期的稀有气体原子 的最外层电子结构
8 ．下列说法正确的是
①共价键的特征是具有饱和性和方向性
②共价化合物中一定含共价键，一定不含离子键
③H2O 的非直线结构是由共价键的饱和性决定的
④分子中不一定存在共价键
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的 σ 键比烯烃中的 σ 键稳定
A.①②④ B.①⑤ C.②③④ D.①③⑤
9 ．下列说法中，错误的是
A . σ 键是原子的轨道“头碰头”式重叠，π 键是原子轨道“肩碰肩”式重叠
B ．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 C ．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性
D ．在所有分子中都存在化学键
10 ．下列各组化合物中化学键类型完全相同的是
A ．NaCl 和HCl B ．NaOH 和Na2O
C ．H2 和H2S D ．NH3 和H2O
培优第二阶——拓展培优练
11 ．下列说法不正确的是
A ．一般而言，化学键键长越短，键能越小，断开时需要的能量越少
B ．共价键具有饱和性
C ．两个 p 轨道可以形成 π 键，也可以形成 σ 键
D ．键长和键角数值可通过晶体的 X 射线衍射实验获得 12 ．下列化学键是通过电子云“肩并肩”重叠形成的是
A .
B .
(
C
．
D
.
)
13 ．下列说法中不正确的是
A . σ 键比π 键重叠程度大，形成的共价键通常更牢固
B ．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ 键 C ．气体单质中，一定有σ 键，可能有π 键
D ．N2 分子中有一个σ 键，2 个π 键
14 ．下列含有 π 键的化合物是
A ．N2 B ．H2O C ．CO2 D ．石墨
15 ．NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A ．24 g 石墨中含有3NA 个 σ 键
B ．1 mol 金刚石中含有4NA 个 σ 键
C ．62 g 白磷(P4 )中含有2NA 个非极性键
D ．0.5 mol 雄黄 ( As4S4 ，结构为)含有2NA 个As - S 键
16 ．下列说法正确的是
A ．气体单质中，一定有 σ 键，可能有 π 键 B ．所有共价键都有方向性
C ．H 只能形成 σ 键，O 可以形成 σ 键和 π 键 D ．分子中 σ 键一定比 π 键牢固
17 . σ 键和 π 键
(1)分类依据：成键原子的原子轨道 方式。
(2)σ 键和 π 键的比较：
键类型 σ 键 π 键
原子轨道重叠 方式 沿核间连线方向以“ ”方式重叠 沿核间连线两侧以“ ”方式重叠
原子轨道重叠 部位 两原子核连线之间 核间连线上方和下方
原子轨道重叠 程度
键的强度
成键规律判断 共价单键一定是 键，双键中一个是 键，一个是 键，三键中一个是 键， 另两个是 键
(3)几种分子的成键方式
①N2 中含有 个 σ 键和 个 π 键，结构式为： 。
②乙烷分子中碳原子与碳原子之间形成 个 σ 键，乙烯分子中碳原子与碳原子之间形成 个 σ 键 和 个 π 键，乙炔分子中碳原子与碳原子之间形成 个 σ 键和 个 π 键。
③有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成 σ 键比 π 键 ，在化学反应中，π 键 。
④苯分子中，每个碳原子分别与 个氢原子、 个碳原子形成 σ 键，同时每个碳原子各有一个垂 直于分子平面的 轨道，形成了一个以 个碳原子为中心的 键。
18 ．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。
(1)只有 σ 键的是 (填序号，下同)；既有 σ 键又有 π 键的是 。
(2)含有由两个原子的s 轨道重叠形成的 σ 键的是 。
(3)含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是 。
(4)含有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是 。
19 ．回答下列问题：
(1)1 mol CO2 中含有的 σ 键数目为 ，π 键数目为 。
(2)已知 CO 和 CN-与 N2 结构相似，CO 分子内 σ 键与 π 键个数之比为 。CH2=CHCN 分子中 σ 键与 π 键数目之比为 。
(3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火 箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1.若该反应中有 4 mol N—H 键断裂，则形成的 π 键有 mol。
(4)CH4 、NH3 、H2O 、HF 分子中共价键的极性由强到弱的顺序是 。
20．有三种物质AC2、B2C2、AD4 ，在常温下分别为气体、固体和液体。元素 A 的最高正价和最低负价的绝 对值相等；元素 B 的单质能在 C 的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2 C2 ；元素 D 的 负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同。则：
(1)A 、B 、C 、D 元素的名称分别为 、 、 、 。
(2)AD4 分子中含有的 σ 键类型为 (填“ s-s ”“s-p ”或“p-p ”) σ 键。
(3)D 的负一价阴离子的电子排布式为 ，B2 C2 属于 (填“离子”或“共价”)化合物。第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
培优第一阶——基础过关练
1 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．只有非金属原子之间才能形成共价键
B ．只要空间允许，一个原子能与另一个原子形成多个共价键
C ．形成共价键时，参加成键的原子轨道可以沿着电子各个方向重叠
D ．共价键的本质是自旋方向相反、能量相近的未成对电子形成共用电子对
(
【答案】
D
【详解】
A
．不是只有非金属原子之间才能形成共价键，例如氯化铝中存在金属元素与非金属元素之间的共
价键，
A
错误；
B
．共价键的形成具有方向性，不是空间允许一个原子就能与另一个原子形成多个共价键，
B
错误；
C
．共价键的形成具有方向性，形成共价键时，
参加成键的原子轨道沿特定的方向重叠，
C
错误；
D
．共价键的本质是自旋方向相反、能量相近的未成对电子形成共用电子对，通过公用电子对形成化学键，
D
正确；
故选
D
。
)
2 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．H2O 和 H2O2 分子内的共价键均是 s-pσ键
B ．N2 分子内的共价键电子云形状均是镜面对称 C ．H2 、Cl2 、HCl 分子内的σ 键均无方向性
D ．共价化合物一定含σ 键，可能含 π 键
(
【答案】
D
【详解】
A
．
H
2
O
2
分子内的共价键还有
p-p σ
键，故
A
错误；
B
．
N
2
分子内的共价键包括
σ
键和
π
键，所以其电子云形状既有镜面对称也有轴对称，故
B
错误；
C
．
Cl
2
、
HCl
分子内的
σ
键均有方向性，故
C
错误；
D
．共价化合物一定含
σ
键，可能含
π
键，比如氢气只有含
σ
键，而氧气、氮气含有
σ
键，也含有
π
键，故
D
正确。
综上所述，答案为
D
。
)
3 ．下列说法正确的是
A ．氯化氢的分子式是 HCl 而不是 H2Cl，是由共价键的方向性决定的
B ．H3O+ 的存在说明共价键不具有饱和性
C ．电子云在两个原子核间重叠后，电子在两核间出现的概率增大
D ．分子中共价键的键长越长，键能越大，则分子越稳定
(
【答案】
C
【详解】
A
．氯化氢的分子式是
HCl
而
不是
H
2
Cl
，与共价键的饱和性有关，
A
错误；
B
．
H
3
O
+
的存在是
1
个水分子结合
1
个氢离子形成配位键，说明共价键具有饱和性，
B
错误；
C
．电子云在两个原子核间重叠后，电子出现概率增大，体系能量降低，形成稳定物质
C
正确；
D
．分子中共价键键长越长，键能越小，分子越不稳定，
D
错误。
故选
C
。
)
4 ．下列物质中，既含有离子键又含有极性共价键的是
A ．NaCl B ．NaOH C ．MgCl2 D ．HCl
(
【答案】
B
【详解】
A
．
NaCl
是离子化合物，只含有离子键，故
A
不选；
B
．
NaOH
是离子化合物，含有离子键，另外
OH
-
中
O-H
键属
于极性共价键，故
B
选；
C
．
MgCl
2
是离子化合物，只含有离子键，故
C
不选；
D
．
HCl
是共价化合物，不含离子键，故
D
不选；
故选
B
。
)
5 ．下列各组物质中既存在 σ 键又存在 π 键的是
A ．Cl2 B ．乙烯 C ．CaCl2 D ．H2O2
(
【答案】
B
)
6 ．下列关于共价键的说法正确的是
A ．键能是衡量化学键强度的物理量
B ．键长是指形成共价键的两个原子之间的间距
C ．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键能越大
D ．单键一般比双键的键能更大
(
【答案】
C
【详解】
A
．键能和键长是衡量化学键强度的物理量，
A
错误；
B
．键长是指形成共价键的两个原子之间的核间
距，
B
错误；
C
．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键越稳定，键能越大，
C
正确；
D
．单键一般比双键的键能要小，
D
错误；
故选
C
。
7
．下列说法正确的是
)
A ．H2O 是一种稳定的化合物，这是由于H2O 分子之间形成氢键所致
B ．稀有气体原子最外层电子已达到饱和，不能与其它元素形成化合物
C ．Na2O 是由离子构成的，其溶于水形成溶液的过程中既有离子键、共价键的断裂又有离子键、共价键
的形成
D ．NH5 是既含有离子键又含有共价键的离子化合物，所有原子的最外层都符合同周期的稀有气体原子 的最外层电子结构
(
【答案】
D
【详解】
A
．
H
2
O
是一种稳定的化合物，是由于氢氧键的键能比较大，与氢键无关，
A
错误；
B
．稀有气体原子最外层电子已达到饱和，不易与其它元素形成化合物，但在一定条件下也能
与其它元素化
合，
B
错误；
C
．
Na
2
O
是由离子构成的，其溶于水形成氢氧化钠溶液，过程中既有钠离子与氧离子离子键、水中氢
氧共
价键的断裂又有钠离子与氢氧根离子之间离
子键的形成，
C
错误；
D
．
NH
5
是由铵根离子和负氢阴离子构成的离子化合物，所有原子的最外层
都符合同周期的稀有气体原子的
最外层电子结构，
D
正确；
故选
D
。
)
8 ．下列说法正确的是
①共价键的特征是具有饱和性和方向性
②共价化合物中一定含共价键，一定不含离子键
③H2O 的非直线结构是由共价键的饱和性决定的
④分子中不一定存在共价键
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的 σ 键比烯烃中的 σ 键稳定
A.①②④ B.①⑤ C.②③④ D.①③⑤
(
【答案】
A
【详解】①原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，形成
共价键时，原子轨道重叠
的程度越大越好，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的
伸展方向就存在着必然的
联系，则共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的，则共价键的特征是具有饱和性和方向性，①
正确；
②含有离子键的化合物为离子化合物，故共价化合物中一定含共价键，一定
不含离子键，②正确；
③
H
2
O
的非直线结构是由共价键的方向性决定的，而不是由共价键的饱和性决定的，③错误；
④分子中不一定存在共价键，如稀有气体分子为单原子分子，分子中
不存在任何化学键，④正确；
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中含有的
π
键易断裂，
σ
键较稳定，则烯烃比烷烃的化学性质活泼，
而不是由于烷烃中的
σ
键比烯烃中的
σ
键稳定，⑤错误；
综上所述，①②④正确，故答案为
A
。
9
．下列说法中，错误的是
)
A . σ 键是原子的轨道“头碰头”式重叠，π 键是原子轨道“肩碰肩”式重叠
B ．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 C ．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性
D ．在所有分子中都存在化学键
(
【答案】
D
【详解】
A
.
σ
键电子云重叠程度较大，是原子轨道
“
头碰头
”
式重叠，
π
键电子云重叠程度较小，是原子轨
道
“
肩并肩
”
式重叠，故
A
正确；
B
．键能可以用来衡量化学键稳定性，键能越大断开化学键所需的
能量越多，化学键越牢固，故
B
正确；
C
．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性，故
C
正确；
D
．稀有气体分子中不存任何化学键，故
D
错误；
故选
D
。
)
10 ．下列各组化合物中化学键类型完全相同的是
A ．NaCl 和HCl B ．NaOH 和Na2O
C ．H2 和H2S D ．NH3 和H2O
(
【答案】
D
【详解】
A
．
NaCl
中含有离子键，
HCl
中含有极性共价键
，故
A
不符合题意；
B
．
NaOH
中含有离子键和极性共价键，
Na
2
O
中只含离子键，故
B
不符合题意；
C
．
H
2
中只含非极性键，
H
2
S
只含极性键，故
C
不符合题意；
D
．
NH
3
和
H
2
O
都是只含极性键，故
D
符合题意；
故选
D
。
)
培优第二阶——拓展培优练
11 ．下列说法不正确的是
A ．一般而言，化学键键长越短，键能越小，断开时需要的能量越少
B ．共价键具有饱和性
C ．两个 p 轨道可以形成 π 键，也可以形成 σ 键
D ．键长和键角数值可通过晶体的 X 射线衍射实验获得
(
【答案】
A
【详解】
A
．一般而言，化学键键长越短，化学键愈强，键愈牢固，断开时需
要的能量越多，
A
错误；
B
．共价键的特征是具有饱和性和方向性，
B
正确；
C
．两个
p
轨道可以形成
π
键，也可以形成
σ
键，如
O
原子就可以
形成
σ
键和
π
键，
C
正确；
D
．通过晶体的
X
射线衍射实验可以测定分子结构中的键长和键角的数值，
D
正确；
故选
A
。
12
．下列化学键是通过电子云
“
肩并肩
”
重叠
形成的是
)
A .
B .
(
C
．
D
.
)
(
【答案】
C
【详解】
A
．
HCl
分子中
H
原子的
s
电子与
Cl
原子的
p
电子是原子轨道
“
头碰
头
”
重叠形成的，
A
不符合题
意；
B
．
Cl
2
中
2
个
Cl
原子的
p
轨道的电子是原子轨道
“
头碰头
”
重叠形成的，
B
不符合题意；
C
．图示是两个原子的
p
轨道电子通过电子云
“
肩并肩
”
重叠形成的，
C
符合题意；
D
．
H
2
中
2
个
H
原子的
s
轨道的电子是原子轨道
“
头碰头
”
重叠形成的，
D
不符合题意；
故合理选项是
C
。
)
13 ．下列说法中不正确的是
A . σ 键比π 键重叠程度大，形成的共价键通常更牢固
B ．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ 键 C ．气体单质中，一定有σ 键，可能有π 键
D ．N2 分子中有一个σ 键，2 个π 键
(
【答案】
C
【详解】
A
.
σ
键比
π
键的电子云重叠程度大，形成的共价键更牢固，
A
正确；
B
．两个原子间形成共价键时，最多有一组原子轨道
“
头碰头
”
，
故最多有一个
σ
键，
B
正确；
C
．稀有气体为单原子分子，单质中不存在化学键，
C
错误；
D
．三键是由
1
个
σ
键和
2
个
π
键构成的，则氮气分子中还有三键，一个
N
2
分子中含有一个
σ
键，
2
个
π
键，
D
正确；
故答案选
C
。
)
14 ．下列含有 π 键的化合物是
A ．N2 B ．H2O C ．CO2 D ．石墨
(
【答案】
C
【分析】分子内原子形成的共价键中，只有
1
个为
σ
键，其余为
π
键。
【详解】
A
．
N
2
的结构式为
N三N
，分子中含有
2
个
π
键，但它属于单质，
A
不符合题意；
B
．
H
2
O
的结构式为
H-O-H
，分子内不含有
π
键，
B
不符合题意；
C
．
CO
2
的结构式为
O=C=O
，此化合物分子内含有
π
键，
C
符合题意；
D
．石墨中每个碳原子与周围的三个碳原子间形成共价单键，不含有
π
键，
D
不符合题意；
故选
C
。
15
．
N
A
代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确
的是
)
A ．24 g 石墨中含有3NA 个 σ 键
B ．1 mol 金刚石中含有4NA 个 σ 键
C ．62 g 白磷(P4 )中含有2NA 个非极性键
D ．0.5 mol 雄黄 ( As4S4 ，结构为)含有2NA 个As - S 键
【答案】A
(
【详解】
A
．
24g
石墨的物质的量为
n=
) (
=
2mol
，在石墨晶体中一个碳原子形成
3
个
C-C
键，每
)m = 24g M 12g/mol
(
1
2
) (
=3mol
，故
1mol
石墨中
)个 C-C 键由 2 个碳原子构成，因此 24g 石墨中含有 C-C 键的物质的量为 2mol×3× 含 3NA 个 σ 键，选项 A 正确；
B．在金刚石中每个 C 原子形成四个共价键，但每个共价键为两个 C 原子共用，即一个碳原子含有 2 个 C-C 键，所以 1mol 金刚石含 2NA 个 σ 键，选项 B 错误；
C ．在白磷(P4)分子中，每个 P 原子与相邻的 3 个 P 原子形成 P-P 共价键，每个共价键为相邻的 2 个 P 原子 形成，则在 1 个 P4 中含有的 P-P 键数目为 6 个，所以在 62 g 白磷(P4 )，即 0.5mol 白磷(P4)中含有 P-P 非极 性键数目是 3NA 个，选项 C 错误；
D ．根据雄黄分子结构可知，在 1 个雄黄分子中含 As-S 键数目是 8 个，在 1mol 雄黄分子中含 As-S 键数目 是 8NA 个，则在 0.5mol 雄黄分子中含 As-S 键数目是 4NA 个，选项 D 错误；
答案选 A。
16 ．下列说法正确的是
A ．气体单质中，一定有 σ 键，可能有 π 键 B ．所有共价键都有方向性
C ．H 只能形成 σ 键，O 可以形成 σ 键和 π 键 D ．分子中 σ 键一定比 π 键牢固
(
【答案】
C
【详解】
A
．气体单质如
N
2
分子结构式为
N≡N
，三键含有一个
σ
键和两个
π
键，则氮气分子中含有
π
键，
可能不存在
σ
键，如稀有气体单质中，
A
错误；
B
．共价键的特征是具有方向性和饱和性，但并不是
所有共价键都具有方向性，如
s-sσ
键，
B
错误；
C
．氢原子的
s
轨道只能形成头碰头的
σ
键，氧原子的
p
轨道可以形成头碰头的
σ
键和肩并肩的
π
键，
C
正
确；
D
．一般情况下
σ
键都比
π
键强度大
(
包括
σ
键、
π
键
、配位键
)
，
σ
键为
“
头碰头
”
的方式
π
键为肩并肩的方式，
但在
N
2
分于中氮氮叁键比氮氮单键的
3
倍还要大，说明
N
2
分子中
π
键比
σ
键键能大，更牢固，
D
错误；
故选
C
。
)
17 . σ 键和 π 键
(1)分类依据：成键原子的原子轨道 方式。
(2)σ 键和 π 键的比较：
键类型 σ 键 π 键
原子轨道重叠 方式 沿核间连线方向以“ ”方式重叠 沿核间连线两侧以“ ”方式重叠
原子轨道重叠 部位 两原子核连线之间 核间连线上方和下方
原子轨道重叠 程度
键的强度
成键规律判断 共价单键一定是 键，双键中一个是 键，一个是 键，三键中一个是 键， 另两个是 键
(3)几种分子的成键方式
①N2 中含有 个 σ 键和 个 π 键，结构式为： 。
②乙烷分子中碳原子与碳原子之间形成 个 σ 键，乙烯分子中碳原子与碳原子之间形成 个 σ 键 和 个 π 键，乙炔分子中碳原子与碳原子之间形成 个 σ 键和 个 π 键。
③有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成 σ 键比 π 键 ，在化学反应中，π 键 。
④苯分子中，每个碳原子分别与 个氢原子、 个碳原子形成 σ 键，同时每个碳原子各有一个垂 直于分子平面的 轨道，形成了一个以 个碳原子为中心的 键。
(
【答案】 重叠
头碰头
肩并肩
大
小
较大
较小
σ
σ π σ
π 1 2 N三N 1 1 1
1 2
牢固 容易断裂
1 2 p 6
大
π
【详解】分类依据：
根据成键原子的原子轨道重叠方式，可以将共价键分为
σ
键和
π
键；
σ
键和
π
键的比较：
σ
键为两个原子的成键轨道沿着键轴的方向以
“
头碰头
”
的方式重叠，电子云呈轴对称结构，原子轨道重叠程
度较大，键的强度较大；
π
键为两个原子的成键轨道沿着键轴的方
向以
“
肩并肩
”
的方式重叠，电子云呈镜面对称结构，原子轨道重叠
程度较大小，键的强度较小；
共价单键一定是
σ
键，双键中一个是
σ
键，一个是
π
键，三键中一个是
σ
键，另两个是
π
键；
N
2
中含有氮氮叁键，有
1
个
σ
键和
2
个
π
键，结构式为：
N三N
。
②乙烷分子中碳原子与碳原子之间形成
1
个
σ
键
；乙烯分子中碳原子与碳原子之间为双键，故形成
1
个
σ
键和
1
个
π
键；乙炔分子中碳原子与碳原子之间为叁键，故形成
1
个
σ
键和
2
个
π
键。
③有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成
σ
键比
π
键牢固，在化学反应中，
π
键容易断裂。
④苯分子中，每个碳原子分别与
1
个氢原子、
1
个碳原子形成
σ
键，同时每个碳原子各有一个垂直于分子平
)
(
面的
2p
轨道，形成了一个以
6
个碳原子为中心的大
π
键。
)
18 ．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。
(1)只有 σ 键的是 (填序号，下同)；既有 σ 键又有 π 键的是 。
(2)含有由两个原子的s 轨道重叠形成的 σ 键的是 。
(3)含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是 。
(4)含有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 σ 键的是 。
(
【答案】
(1)
①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨
(2)
⑦
(3)
①③⑤⑥⑧⑨
(4)
②④⑤⑥⑧⑨
【解析】（
1
）
单键只有
σ
键，双键或三键才含有
π
键，故
只有
σ
键的是①②③⑥⑦⑧;既有
σ
键又有
π
键的是④⑤⑨;
（
2
）
H
原子只有
s
轨道，题给物质中含有由两个原子的
s
轨道重叠形成的
σ
键的只有
H
2
，答案为⑦;
（
3
）
含有由一个原子的
s
轨道与另一个原子的
p
轨道重叠形成的
σ
键应该包含氢原子，故符合要求的有①③⑤⑥
⑧⑨;
（
4
）
含有由一个原子的
p
轨道与另一个原子的
p
轨道
重叠形成的
σ
键，说明构成这种
σ
键的原子中一定没有
H
原子，故正确答案为②④⑤⑥⑧⑨。
)
19 ．回答下列问题：
(1)1 mol CO2 中含有的 σ 键数目为 ，π 键数目为 。
(2)已知 CO 和 CN-与 N2 结构相似，CO 分子内 σ 键与 π 键个数之比为 。CH2=CHCN 分子中 σ 键与 π 键数目之比为 。
(3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火 箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol-1.若该反应中有 4 mol N—H 键断裂，则形成的 π 键有 mol。
(4)CH4 、NH3 、H2O 、HF 分子中共价键的极性由强到弱的顺序是 。
(
【答案】
(1) 2N
A
2N
A
(2)
1
∶
2 2
∶
1
(3)3
(4)HF
、
H
2
O
、
NH
3
、
CH
4
【详解】（
1
）
CO
2
的结构式是
O=C=O
，
1
个二氧化碳分子中有
2
个碳氧双键，每个双键中有
1
个
σ
键和
1
个
π
键，
1 mol CO
2
中含有的
σ
键数目为
2N
A
，
π
键
数目为
2N
A
。
)
(
（
2
）
N
2
的结构式是
N
=
N
，每个三键中有
1
个
σ
键和
2
个
π
键，已知
CO
和
CN
-
与
N
2
结构相似，则
CO
分
子内存在
C
=
O
键，
σ
键与
π
键个数之比为
1
∶
2
；
CH
2
=CHCN
分子的结构式是
，分子中有
6
个
σ
键和
3
个
π
键，
σ
键与
π
键数目
之比为
2
∶
1
。
（
3
）
N
2
的结构式是
NN
，每个三键中有
1
个
σ
键和
2
个
π
键，产物中只有
N
2
含有
π
键；肼
(N
2
H
4
)
分子中含
有
4
个
N—H
键。燃烧时发生的反应：
N
2
O
4
(l)
＋
2N
2
H
4
(l)=3N
2
(g)
＋
4H
2
O(g)
ΔH=-1 038.7 kJ·mol
-1
，若该反
应中有
4 mol N—H
键断裂，则消耗
1
mol N
2
H
4
，生成
1.5 mol N
2
，形成的
π
键有
3
mol
。
（
4
）同周期元素从左到右电负性增强，原子吸引电子能力增强，所以
CH
4
、
NH
3
、
H
2
O
、
HF
分子中共价键
的极性由强到弱的顺序是
HF
、
H
2
O
、
NH
3
、
CH
4
。
)
20．有三种物质AC2、B2C2、AD4 ，在常温下分别为气体、固体和液体。元素 A 的最高正价和最低负价的绝 对值相等；元素 B 的单质能在 C 的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2 C2 ；元素 D 的 负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同。则：
(1)A 、B 、C 、D 元素的名称分别为 、 、 、 。
(2)AD4 分子中含有的 σ 键类型为 (填“ s-s ”“s-p ”或“p-p ”) σ 键。
(3)D 的负一价阴离子的电子排布式为 ，B2 C2 属于 (填“离子”或“共价”)化合物。
【答案】(1) 碳 钠 氧 氯
(2)P-P
(3) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 离子
【分析】(1)火焰呈黄色，说明有钠元素，则淡黄色固体为Na2O2 ，所以元素 B 为Na ，元素 C 为 O；由“元 素 D 的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同”知，D 为 Cl；由“元素 A 的最高正价和最低负价的绝对值 相等”可知 A 为ⅣA 族元素，又由于常温下 AC2 是气体，AD4 是液体，所以 AC2 是二氧化碳(ⅣA 族元素中 Si 及其以下元素形成的氧化物常温下均为固体) ，AD4 是 CCl4，可知 A 是 C(碳)；
【详解】（1）根据分析判断 A 、B 、C 、D 元素的名称分别为碳、钠、氧、氯；
（2）CCl4 中只有 σ 键，且其类型为p - pσ 键；
（3）根据分析得出 D 的一价阴离子是 Cl-，故其电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ；B2C2 是过氧化钠，含有离 子键，故属于离子化合物；故答案为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 、离子；
【点睛】此题根据物质性质判断元素，根据物质判断结构；注意答题中的关键词。
