第2课时 键参数
［核心素养发展目标］ 1.知道键长、键角、键能等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。2.学会键能与反应热相互求算的方法。
1.键长
(1)概念：两个成键原子的 间的距离(简称 )叫作该化学键的键长。
(2)影响因素
①成键原子半径。一般原子半径越小，键长越短。
②化学键的数目。成键原子相同时，键数越多，键长越短。
(3)意义
①一般而言，化学键的键长愈短，化学键就愈 ，键就愈 。
②键长是影响分子 的因素之一。
(4)键长的数值的获得：可以通过 进行测定，也可以通过理论计算求得。
2.键角
(1)概念：在多原子分子中，两个 的夹角。
(2)测定：可通过 测定。
(3)意义：常用于描述多原子分子的 。
(4)几种常见分子的空间结构和键角
分子空间结构 键角 实例
正四面体形 CH4、CCl4
白磷(P4)
平面形 苯、乙烯、BF3
三角锥形 NH3
角形 H2O
直线形 CO2、CS2、CH≡CH
部分分子键角如图：
3.键能
(1)概念：在1×105 Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成 和 所吸收的能量称为A—B键的键能。
(2)表示方法：常用EA—B表示。
(3)单位： 。
(4)应用
①定量地表示化学键的 。键能愈大，断开时需要的能量就愈 ，化学键就愈 。
②判断分子的稳定性
一般而言，组成和结构相似的分子，化学键键能越大，分子稳定性越 。
③判断物质在化学反应过程中的能量变化
在化学反应中，旧化学键的断裂 能量，新化学键的形成 能量，因此反应焓变与键能的关系为ΔH= 。
4.键参数对分子性质的影响
1.如图白磷和甲烷均为正四面体形结构：
它们的键角是否相同，为什么？
2.结合教材中常见共价键的键能数据，思考讨论：
(1)成键原子相同而共价键数目不同时，键能强弱规律： 。
(2)判断HF、HCl、HBr、HI的热稳定性强弱： ；其中 更容易发生热分解生成相应的单质。
(3)若形成1 mol H—Cl键释放的能量是 kJ。
1.正误判断
(1)键长越短，键能一定越大( )
(2)断开1 mol HCl需要吸收的能量称为H—Cl键的键能( )
(3)键能越大，键长越长，共价键越牢固( )
(4)分子中键能越大，分子越稳定，熔、沸点越高( )
2.表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质 Cl2 Br2 I2 H2
能量/ (kJ·mol-1) 243 193 151 436
下列物质本身具有的能量最低的是( )
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
3.下列说法正确的是( )
A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定
B.元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键
C.水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°
D.H—O键的键能为467 kJ·mol-1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×467 kJ
4.下列有关说法不正确的是( )
A.CH4、NH3、CO2分子中的键角依次增大
B.HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
D.H2O、PH3、SiH4分子的稳定性依次减弱
5.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示：
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量 kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是 (填字母)。
a.Cl2>Br2>I2 b.I2>Br2>Cl2
c.Br2>I2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热 (填“多”或“少”)。
6.碳和硅的有关化学键的键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/ (kJ·mol-1) 347 413 358 226 323 368
(1)通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性强弱： 。
(2)硅与碳同族，硅也有一系列氢化物，但硅的氢化物在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
(3)Si更易生成氧化物，原因是 。
答案精析
1.(1)原子核 核间距 (3)①强 牢固 ②空间结构 (4)晶体X射线衍射实验
2.(1)化学键 (2)晶体X射线衍射实验 (3)空间结构
(4)109°28' 60° 120° 107.3° 104.5° 180°
3.(1)气态A原子 气态B原子 (3)kJ·mol-1
(4)①强弱 多 牢固 ②强 ③吸收 放出
∑E反应物-∑E反应产物
深度思考
1.不同，白磷分子的键角是指P—P键之间的夹角，为60°；而甲烷分子的键角是指C—H键之间的夹角，为109°28'。
2.(1)单键键能<双键键能<三键键能
(2)HF>HCl>HBr>HI HI (3)431
应用体验
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.A ［根据表中数据可知，破坏1 mol H—H键消耗能量最高，氢气最稳定，能量最低。］
3.B ［分子中键长越短，键能越大，则分子越稳定，A不正确；元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素都是典型的金属和非金属元素，所以形成的化学键是离子键，B正确；水分子的结构是角形，键角是104.5°，C不正确；18 g H2O即1 mol H2O分解成2 mol H和1 mol O时消耗的能量为2×467 kJ，故D不正确。］
4.A ［CH4、NH3、CO2分子中的键角分别为109°28'、107.3°、180°，故A错误；原子半径越大，形成的共价键的键长越长，Cl、Br、I的原子半径依次增大，所以与H形成的共价键的键长依次增大，故B正确；元素的非金属性越强，形成的共价键越稳定，共价键的键能越大，则H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小，故C正确；非金属性：O>P>Si，则简单氢化物的稳定性：H2O>PH3>SiH4，故D正确。］
5.(1)184.9 (2)a 多
解析 (1)根据键能数据可得，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中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成2 mol HCl，故放出的热量为184.9 kJ。(2)由表中数据计算知1 mol H2在足量Cl2中燃烧放热最多，在足量I2中燃烧放热最少，则反应产物越稳定，放出热量越多。因稳定性：HF>HCl，故1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热多。
6.(1)CH4比SiH4稳定
(2)C—C键和C—H键键能较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键键能较弱，易断裂，导致长链硅烷难以生成
(3)Si—H键的键能小于Si—O键，所以Si倾向于形成稳定性更强的氧化物(共63张PPT)
键参数
第2课时
第2章 第1节
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核心素养
发展目标
1.知道键长、键角、键能等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。
2.学会键能与反应热相互求算的方法。
1.键长
(1)概念：两个成键原子的 间的距离(简称 )叫作该化学键的键长。
原子核
核间距
(2)影响因素
①成键原子半径。一般原子半径越小，键长越短。
②化学键的数目。成键原子相同时，键数越多，键长越短。
(3)意义
①一般而言，化学键的键长愈短，化学键就愈 ，键就愈 。
②键长是影响分子 的因素之一。
(4)键长的数值的获得：可以通过 进行测定，也可以通过理论计算求得。
强
牢固
空间结构
晶体X射线衍射实验
2.键角
(1)概念：在多原子分子中，两个 的夹角。
(2)测定：可通过 测定。
(3)意义：常用于描述多原子分子的 。
化学键
晶体X射线衍射实验
空间结构
(4)几种常见分子的空间结构和键角
分子空间结构 键角 实例
正四面体形 ________ CH4、CCl4
____ 白磷(P4)
平面形 _____ 苯、乙烯、BF3
三角锥形 ______ NH3
角形 ______ H2O
直线形 _____ CO2、CS2、CH≡CH
109°28'
60°
120°
107.3°
104.5°
180°
部分分子键角如图：
3.键能
(1)概念：在1×105 Pa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成 和 所吸收的能量称为A—B键的键能。
(2)表示方法：常用EA—B表示。
(3)单位： 。
气态A原子
气态B原子
kJ·mol-1
(4)应用
①定量地表示化学键的 。键能愈大，断开时需要的能量就愈多，化学键就愈 。
②判断分子的稳定性
一般而言，组成和结构相似的分子，化学键键能越大，分子稳定性越 。
③判断物质在化学反应过程中的能量变化
在化学反应中，旧化学键的断裂 能量，新化学键的形成 能量，因此反应焓变与键能的关系为ΔH= 。
强弱
牢固
强
吸收
放出
∑E反应物-∑E反应产物
4.键参数对分子性质的影响
1.如图白磷和甲烷均为正四面体形结构：
它们的键角是否相同，为什么？
提示 不同，白磷分子的键角是指P—P键之间的夹角，为60°；而甲烷分子的键角是指C—H键之间的夹角，为109°28'。
2.结合教材中常见共价键的键能数据，思考讨论：
(1)成键原子相同而共价键数目不同时，键能强弱规律：____________
。
(2)判断HF、HCl、HBr、HI的热稳定性强弱： ；其中 更容易发生热分解生成相应的单质。
(3)若形成1 mol H—Cl键释放的能量是 kJ。
单键键能<
双键键能<三键键能
HF>HCl>HBr>HI
HI
431
1.正误判断
(1)键长越短，键能一定越大
(2)断开1 mol HCl需要吸收的能量称为H—Cl键的键能
(3)键能越大，键长越长，共价键越牢固
(4)分子中键能越大，分子越稳定，熔、沸点越高
×
×
×
×
2.表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量：
下列物质本身具有的能量
最低的是
A.H2 B.Cl2
C.Br2 D.I2
√
物质 Cl2 Br2 I2 H2
能量/(kJ·mol-1) 243 193 151 436
根据表中数据可知，破坏
1 mol H—H键消耗能量最
高，氢气最稳定，能量最低。
物质 Cl2 Br2 I2 H2
能量/(kJ·mol-1) 243 193 151 436
3.下列说法正确的是
A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定
B.元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键
C.水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°
D.H—O键的键能为467 kJ·mol-1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能
量为2×467 kJ
√
分子中键长越短，键能越大，则分子越稳定，A不正确；
元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素都是典型的金属和非金属元素，所以形成的化学键是离子键，B正确；
水分子的结构是角形，键角是104.5°，C不正确；
18 g H2O即1 mol H2O分解成2 mol H和1 mol O时消耗的能量为2×467 kJ，故D不正确。
4.下列有关说法不正确的是
A.CH4、NH3、CO2分子中的键角依次增大
B.HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
D.H2O、PH3、SiH4分子的稳定性依次减弱
√
CH4、NH3、CO2分子中的键角分别为109°28'、107.3°、180°，故A错误；
原子半径越大，形成的共价键的键长越长，Cl、Br、I的原子半径依次增大，所以与H形成的共价键的键长依次增大，故B正确；
元素的非金属性越强，形成的共价键越稳定，共价键的键能越大，则H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小，故C正确；
非金属性：O>P>Si，则简单氢化物的稳定性：H2O>PH3>SiH4，故D正确。
5.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示：
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量 kJ。
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7
184.9
根据键能数据可得，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中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成2 mol HCl，故放出的热量为184.9 kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是 (填字母)。
a.Cl2>Br2>I2 b.I2>Br2>Cl2 c.Br2>I2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热 (填“多”或“少”)。
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7
a
多
由表中数据计算知1 mol H2在足量Cl2中燃烧放热最多，在足量I2中燃烧放热最少，则反应产物越稳定，放出热量越多。因稳定性：HF>HCl，故1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热多。
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I
键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7
6.碳和硅的有关化学键的键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：
(1)通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性强弱： 。
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol-1) 347 413 358 226 323 368
CH4比SiH4稳定
(2)硅与碳同族，硅也有一系列氢化物，但硅的氢化物在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是______________________________________
_______________________________________________________________________。
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol-1) 347 413 358 226 323 368
C—C键和C—H键键能较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键键能较弱，易断裂，导致长链硅烷难以生成
(3)Si更易生成氧化物，原因是__________________________________
______________________________。
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol-1) 347 413 358 226 323 368
Si—H键的键能小于Si—O键，所以Si
倾向于形成稳定性更强的氧化物
课时对点练
题组一 共价键的键参数
1.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是
A.通过反应物和反应产物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小
B.键长越长，键能越小，共价化合物越稳定
C.键角是确定多原子分子空间结构的重要参数
D.同种原子间形成的共价键键长长短遵循：三键<双键<单键
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反应热=反应物的总键能-反应产物的总键能，则通过反应物和反应产物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小，故A正确；
键长越长，键能越小，共价化合物越不稳定，故B错误；
原子间键能越大，核间距越小，键长越短，键能的一般关系为三键>双键>单键，则键长：三键<双键<单键，故D正确。
16
2.下列有关化学键的比较错误的是
A.键能：C—N
C.键角：H2O>CO2
D.乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
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一般同种原子间形成的共价键，三键的键能大于双键，双键的键能大于单键，所以键能：C—N
H2O分子呈角形，两个氢氧键的夹角为104.5°，CO2分子呈直线形，两个碳氧键的夹角为180°，故键角：H2O
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3.下列关于键参数的说法错误的是
A.双键的键能比单键的键能大
B.一般来说，原子半径越小的原子形成的共价键键长越短
C.H—F键的键长是H—X中最短的
D.可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长等参数
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题干未告知成键元素原子的种类，无法比较双键和单键键能的相对大小，但成键原子相同的双键的键能比单键的键能要大，A错误。
16
4.NH3分子的空间结构是三角锥形而不是平面正三角形结构，最充分的理由是
A.NH3分子内3个N—H键的键长相等
B.NH3分子内3个N—H键的键长相等、键角相等
C.NH3分子内3个N—H键的键长相等，键角都等于107.3°
D.NH3分子内3个N—H键的键长相等，键角都等于120°
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5.如图为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是
A.W、R元素单质分子内都存在非极性键
B.X、Z元素都能形成双原子分子
C.键长：W—H键
D.键长：X—H键
16
由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为
S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键，但稀
有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；
氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；
原子半径：W>Y，故键长：W—H键>Y—H键，C错误；
原子半径：W>X，故键长：W—H键>X—H键，键长越短，键能越大，故键能：W—H键
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6.下面是从实验中测得的不同物质中氧氧键的键长和键能的数据：
其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导出键能的大小顺序为w>z>y>x。则该规律是
A.成键所用的电子数越
多，键能越大
B.键长越长，键能越小
C.成键所用的电子数越
少，键能越大
D.成键时共用电子越偏移，键能越大
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O—O键 数据 O2
键长/(×10-12 m) 149 128 121 112
键能/(kJ·mol-1) x y z=494 w=628
16
观察表中数据发现，
比O2中O—O键
的键能大，键长短，
中O—O键的键
长比中的长，所
以键能小。按键长由短到长的顺序为
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O—O键 数据 O2
键长/(×10-12 m) 149 128 121 112
键能/(kJ·mol-1) x y z=494 w=628
16
题组二 键能与化学反应中能量的变化
7.据下表所列键能数据判断，最稳定的分子是
A.H2S B.Cl2 C.H2 D.HF
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化学键 H—H Cl—Cl H—S H—F
键能/(kJ·mol-1) 436 243 339 427
共价键的键能越高，共价键越牢固，分子越稳定，反之，分子越不稳定。
16
8.(2023·济南高二检测)关于共价键，下列说法正确的是
A.H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1，H—Br键的键能为366 kJ·mol-1，这可
以说明HCl比HBr分子稳定
B.共价键都具有方向性
C.在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
D.键能越大，表示该分子越容易受热分解
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一般键能越大，分子越稳定，A正确；
H的1s电子为球形对称，s s电子重叠没有方向性，则H—H键无方向性，B错误；
键长是两个成键原子的原子核间的距离，不是两个成键的原子间的距离，C错误；
键能越大，表示该分子越难受热分解，D错误。
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9.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是
A.稀有气体一般难发生化学反应
B.CH4分子比SiH4稳定
C.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态
D.C—H键的键能为413.4 kJ·mol-1，解离1 mol CH4分子中C—H，需要放
出能量为4×413.4 kJ
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稀有气体为单原子分子，原子最外层为2或8电子稳定结构，一般难发生化学反应，与键能无关，A错误；
碳原子半径小于硅原子半径，碳氢键的键能大于硅氢键，故CH4分子比SiH4稳定，B正确；
断键需要吸收能量，而不是放出能量，D错误。
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10.下表列出了部分键能的数据，试计算反应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
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化学键 H—H N≡N N—H
键能/(kJ·mol-1) 436 945.6 391
16
11.科学家获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量，形成1 mol 键放出942 kJ热量，根据以上信息判断，下列说法正确的是
A.1 mol N4转变成N2将放出882 kJ热量
B.N—N键比 键稳定
C.1 mol N4比2 mol N2的总能量低
D.N4是由极性键组成的分子
√
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1 mol N4转变成N2时断裂6 mol N—N键，吸收的热量
为6×167 kJ=1 002 kJ，形成2 mol 键，放出的
热量为2×942 kJ=1 884 kJ，故反应过程中放出的热量
为1 884 kJ-1 002 kJ=882 kJ，A正确；
键能越大，共价键越稳定，B错误；
1 mol N4反应转化为2 mol N2时放出882 kJ的热量，说明1 mol N4比2 mol N2的总能量高，C错误；
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N4中的N—N键是同一元素的原子形成的共价键，属于非极性键，D错误。
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12.H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=-a kJ·
mol-1，下列说法正确的是
已知： (a、b、c均大于零)
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A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ
C.相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量小于2 mol HI (g)的总能量
D.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为
2a kJ
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HI分子中共价键是由不同种非金属元素形成的，属于极性共价键，A错误；
反应热等于断键吸收的能量与成键放出的能量的差值，则-a=b+c-2x，
解得x=，所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ，
B正确；
该反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量大于2 mol HI (g)的总能量，C错误；
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该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误。
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13.下列说法正确的是
A.乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍
B.N—O键的极性比C—O键的极性弱
C.氮气分子中含有2个σ键和1个π键
D.N中4个N—H键的键能不同
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A项，乙烯中碳碳双键的键能小于乙烷中碳碳单键的键能的2倍，错误；
B项，非金属性：O>N>C，则N—O键的极性较弱，正确；
C项，氮气分子中存在氮氮三键，含有1个σ键和2个π键，错误；
D项，N中4个N—H键的键能、键长均相等，错误。
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14.氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是
A.(CN)2分子中既有极性键，又有非极性键
B.(CN)2分子中N≡C键的键长比C—C键的键长要长
C.(CN)2分子中含有2个σ键和4个π键
D.不能和氢氧化钠溶液发生反应
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分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键，A正确；
成键原子的半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，且C、N之间形成三键，故N≡C键比C—C键的键长短，B错误；
1个(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，C错误；
由于性质与卤素相似，故(CN)2可以和氢氧化钠溶液反应，D错误。
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15.(2024·合肥高二检测)如图所示，ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，ΔH2=-395.4 kJ·
mol-1，下列说法或表示式正确的是
A.石墨和金刚石的转化是物理变化
B.C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH=
+1.9 kJ·mol-1
C.金刚石的稳定性强于石墨
D.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
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石墨转化为金刚石有新物质生成，属于
化学变化，故A错误；
由图可得：①C(s，石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，②C(s，金刚石)+
O2(g)===CO2(g) ΔH2=-395.4 kJ·mol-1，利用盖斯定律①-②可得：C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1，故B正确；
1 mol金刚石具有的能量大于1 mol石墨具有的能量，能量越高越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，C错误；
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根据热化学方程式C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知，1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大1.9 kJ，故D错误。
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16.根据氢气分子的形成过程示意图回答下列问题：
(1)H—H键的键长为 ，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是 。
74 pm
①⑤②③④
可以直接从题图上有关数据得出，H—H键的键长为74 pm；由图知，体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。
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(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.氢气分子中含有一个π键
B.由①到④，电子在核间出现的概率增大
C.由④到⑤，必须消耗外界的能量
D.氢气分子中含有一个极性共价键
BC
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氢气分子中含有一个σ键，A错；
共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用，B正确；
④已经达到稳定状态，C正确；
氢气分子中含有一个非极性共价键，D错。
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(3)几种常见化学键的键能如下表：
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x (填“>”“<”或“=”)176。
化学键 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
键能/(kJ·mol-1) 460 464 498 176 x
>
Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，则Si—Si键的键能比Si—C键的键能小。
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②H2被称为21世纪人类最理想的燃料。试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 。
化学键 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
键能/(kJ·mol-1) 460 464 498 176 x
121 500 kJ
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由题图可知H—H键的键能为436 kJ·mol-1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约
为× (464 kJ·mol-1×2-436 kJ·mol-1
-498 kJ·mol-1×)=121 500 kJ。作业10 键参数
（选择题1~15题，每小题6分，共90分）
题组一 共价键的键参数
1.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是 （ ）
A.通过反应物和反应产物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小
B.键长越长，键能越小，共价化合物越稳定
C.键角是确定多原子分子空间结构的重要参数
D.同种原子间形成的共价键键长长短遵循：三键<双键<单键
2.下列有关化学键的比较错误的是 （ ）
A.键能：C—N
C.键角：H2O>CO2
D.乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
3.下列关于键参数的说法错误的是 （ ）
A.双键的键能比单键的键能大
B.一般来说，原子半径越小的原子形成的共价键键长越短
C.H—F键的键长是H—X中最短的
D.可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长等参数
4.NH3分子的空间结构是三角锥形而不是平面正三角形结构，最充分的理由是 （ ）
A.NH3分子内3个N—H键的键长相等
B.NH3分子内3个N—H键的键长相等、键角相等
C.NH3分子内3个N—H键的键长相等，键角都等于107.3°
D.NH3分子内3个N—H键的键长相等，键角都等于120°
5.如图为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是 （ ）
A.W、R元素单质分子内都存在非极性键
B.X、Z元素都能形成双原子分子
C.键长：W—H键
D.键长：X—H键
O—O键 数据 O2
键长/（×10-12 m） 149 128 121 112
键能/（kJ·mol-1） x y z=494 w=628
其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导出键能的大小顺序为w>z>y>x。则该规律是 （ ）
A.成键所用的电子数越多，键能越大
B.键长越长，键能越小
C.成键所用的电子数越少，键能越大
D.成键时共用电子越偏移，键能越大
题组二 键能与化学反应中能量的变化
7.据下表所列键能数据判断，最稳定的分子是 （ ）
化学键 H—H Cl—Cl H—S H—F
键能/（kJ·mol-1） 436 243 339 427
A.H2S B.Cl2
C.H2 D.HF
8.（2023·济南高二检测）关于共价键，下列说法正确的是 （ ）
A.H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1，H—Br键的键能为366 kJ·mol-1，这可以说明HCl比HBr分子稳定
B.共价键都具有方向性
C.在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
D.键能越大，表示该分子越容易受热分解
9.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是 （ ）
A.稀有气体一般难发生化学反应
B.CH4分子比SiH4稳定
C.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态
D.C—H键的键能为413.4 kJ·mol-1，解离1 mol CH4分子中C—H，需要放出能量为4×413.4 kJ
10.下表列出了部分键能的数据，试计算反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的ΔH是 （ ）
化学键 H—H N≡N N—H
键能/（kJ·mol-1） 436 945.6 391
A.-990.6 kJ·mol-1 B.+990.6 kJ·mol-1
C.-92.4 kJ·mol-1 D.-208.0 kJ·mol-1
11.科学家获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量，形成1 mol键放出942 kJ热量，根据以上信息判断，下列说法正确的是 （ ）
A.1 mol N4转变成N2将放出882 kJ热量
B.N—N键比键稳定
C.1 mol N4比2 mol N2的总能量低
D.N4是由极性键组成的分子
12.H2和I2在一定条件下能发生反应：H2（g）+I2（g）2HI（g） ΔH=-a kJ·mol-1，下列说法正确的是 （ ）
已知：（a、b、c均大于零）
A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为（c+b+a） kJ
C.相同条件下，1 mol H2（g）和1 mol I2（g）的总能量小于2 mol HI （g）的总能量
D.向密闭容器中加入2 mol H2（g）和2 mol I2（g），充分反应后放出的热量为2a kJ
13.下列说法正确的是 （ ）
A.乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍
B.N—O键的极性比C—O键的极性弱
C.氮气分子中含有2个σ键和1个π键
D.N中4个N—H键的键能不同
14.氰气的化学式为（CN）2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是 （ ）
A.（CN）2分子中既有极性键，又有非极性键
B.（CN）2分子中N≡C键的键长比C—C键的键长要长
C.（CN）2分子中含有2个σ键和4个π键
D.不能和氢氧化钠溶液发生反应
15.（2024·合肥高二检测）如图所示，ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，ΔH2=-395.4 kJ·mol-1，下列说法或表示式正确的是 （ ）
A.石墨和金刚石的转化是物理变化
B.C（s，石墨）===C（s，金刚石） ΔH=+1.9 kJ·mol-1
C.金刚石的稳定性强于石墨
D.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
16.（10分）根据氢气分子的形成过程示意图回答下列问题：
（1）H—H键的键长为 ，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是 。
（2）下列说法正确的是 （填字母）。
A.氢气分子中含有一个π键
B.由①到④，电子在核间出现的概率增大
C.由④到⑤，必须消耗外界的能量
D.氢气分子中含有一个极性共价键
（3）几种常见化学键的键能如下表：
化学键 Si—O H—O OO Si—Si Si—C
键能/（kJ·mol-1） 460 464 498 176 x
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x （填“>”“<”或“=”）176。
②H2被称为21世纪人类最理想的燃料。试计算：每千克H2燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为 。
答案精析
1.B ［反应热=反应物的总键能-反应产物的总键能，则通过反应物和反应产物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小，故A正确；键长越长，键能越小，共价化合物越不稳定，故B错误；原子间键能越大，核间距越小，键长越短，键能的一般关系为三键>双键>单键，则键长：三键<双键<单键，故D正确。］
2.C ［一般同种原子间形成的共价键，三键的键能大于双键，双键的键能大于单键，所以键能：C—N
3.A ［题干未告知成键元素原子的种类，无法比较双键和单键键能的相对大小，但成键原子相同的双键的键能比单键的键能要大，A错误。］
4.C
5.B ［由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；原子半径：W>Y，故键长：W—H键>Y—H键，C错误；原子半径：W>X，故键长：W—H键>X—H键，键长越短，键能越大，故键能：W—H键
7.C ［共价键的键能越高，共价键越牢固，分子越稳定，反之，分子越不稳定。］
8.A ［一般键能越大，分子越稳定，A正确；H的1s电子为球形对称，s s电子重叠没有方向性，则H—H键无方向性，B错误；键长是两个成键原子的原子核间的距离，不是两个成键的原子间的距离，C错误；键能越大，表示该分子越难受热分解，D错误。］
9.B ［稀有气体为单原子分子，原子最外层为2或8电子稳定结构，一般难发生化学反应，与键能无关，A错误；碳原子半径小于硅原子半径，碳氢键的键能大于硅氢键，故CH4分子比SiH4稳定，B正确；断键需要吸收能量，而不是放出能量，D错误。］
10.C
11.A ［1 mol N4转变成N2时断裂6 mol N—N键，吸收的热量为6×167 kJ=1 002 kJ，形成2 mol键，放出的热量为2×942 kJ=1 884 kJ，故反应过程中放出的热量为1 884 kJ-1 002 kJ=882 kJ，A正确；键能越大，共价键越稳定，B错误；1 mol N4反应转化为2 mol N2时放出882 kJ的热量，说明1 mol N4比2 mol N2的总能量高，C错误；N4中的N—N键是同一元素的原子形成的共价键，属于非极性键，D错误。］
12.B ［HI分子中共价键是由不同种非金属元素形成的，属于极性共价键，A错误；反应热等于断键吸收的能量与成键放出的能量的差值，则-a=b+c-2x，解得x=，所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ，B正确；该反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量大于2 mol HI (g)的总能量，C错误；该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误。］
13.B ［A项，乙烯中碳碳双键的键能小于乙烷中碳碳单键的键能的2倍，错误；B项，非金属性：O>N>C，则N—O键的极性较弱，正确；C项，氮气分子中存在氮氮三键，含有1个σ键和2个π键，错误；D项，N中4个N—H键的键能、键长均相等，错误。］
14.A ［分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键，A正确；成键原子的半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，且C、N之间形成三键，故N≡C键比C—C键的键长短，B错误；1个(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，C错误；由于性质与卤素相似，故(CN)2可以和氢氧化钠溶液反应，D错误。］
15.B ［石墨转化为金刚石有新物质生成，属于化学变化，故A错误；由图可得：①C(s，石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1，②C(s，金刚石)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-395.4 kJ·mol-1，利用盖斯定律①-②可得：C(s，石墨)C(s，金刚石)
ΔH=+1.9 kJ·mol-1，故B正确；1 mol金刚石具有的能量大于1 mol石墨具有的能量，能量越高越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，C错误；根据热化学方程式C(s，石墨)C(s，金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知，1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大1.9 kJ，故D错误。］
16.(1)74 pm ①⑤②③④ (2)BC (3)①>
②121 500 kJ
解析 (1)可以直接从题图上有关数据得出，H—H键的键长为74 pm；由图知，体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有一个σ键，A错；共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用，B正确；④已经达到稳定状态，C正确；氢气分子中含有一个非极性共价键，D错。(3)①Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，则Si—Si键的键能比Si—C键的键能小。②由题图可知H—H键的键能为436 kJ·mol-1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为× (464 kJ·mol-1×2-436 kJ·mol-1-498 kJ·mol-1×)=121 500 kJ。
