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化学键的键能与键长的练习题
化学键是指在化学反应中形成的连接两个或多个原子的强力相互作
用。它的键能和键长是化学键的两个重要性质。本文将为大家提供一
些关于化学键键能和键长的练习题,以加深对这两个概念的理解。
练习题一:键能的概念及计算
题目:下列化合物的键能从大到小排序:氢气、溴气、盐酸、水、
乙醇。
解析:
键能是指在成功割断1mol化学键所需的能量。通常以kJ/mol为单
位表示。根据键的类型和离子半径差异,键能也有所不同。
首先,溴气是由双原子分子组成,其中两个原子通过共价键结合,
键能较小。其次,水和乙醇分子中含有氢键,氢键比共价键更强,所
以它们的键能比溴气更大。再次,盐酸分子中的键能大于水和乙醇,
因为它是由离子键和极性共价键组成的。最后,氢气分子中仅有一个
共价键,所以它的键能最小。
因此,根据以上分析,可以将这些化合物的键能从大到小排序为:
盐酸水乙醇溴气氢气。
练习题二:键长的概念及实际应用
题目:下列化合物的键长从长到短排序:甲烷、氨、二氧化碳、水、
甲醇。
解析:
键长是指连接两个原子的化学键的长度。通常以皮米(pm)为单位
表示。键长的大小与原子间的距离有关,原子间的距离则取决于原子
的大小和化合物中的键类型。
首先,甲烷分子是由碳和氢原子组成的。碳氢键属于非极性共价键,
原子间的距离较长。其次,氨分子中的氮氢键比碳氢键更短,因为氮
与氢原子之间的电负性差距较大,形成了比较极性的键。再次,二氧
化碳分子中,碳氧键要比碳氢键长,因为碳和氧原子之间的电负性差
异更大。另外,水分子中的氧氢键比碳氧键更短,因为氧和氢原子的
电负性差距很大。最后,甲醇分子中的碳氧键比水分子中的氧氢键更
长,因为氧和碳之间的电负性差异较小。
因此,根据以上分析,可以将这些化合物的键长从长到短排序为:
甲烷氨二氧化碳水甲醇。
练习题三:键能与键长的关系
题目:两个分子A和B,A的键能为150kJ/mol,B的键能为100
kJ/mol。哪个分子的键长较短?为什么?
解析:
键能与键长存在一定的关系,一般来说,键能越大,键长越短。这
是因为键能的增加会导致原子间的相互吸引力增强,从而减小键长。
根据给出的信息,A的键能为150kJ/mol,B的键能为100kJ/mol。
由于A的键能较高,可以推断A的键长较短。这是因为A中的键能较
大,说明连接A中原子的化学键更加紧密,原子间的吸引力更强。相
比之下,B中的键能较小,原子间的吸引力较弱,使得键长相对较长。
练习题四:键能与键长的实际应用
题目:请根据下列化合物的键能和键长的信息判断其化学性质:氮
气、甲烷、氨、一硝酮。
解析:
根据键能和键长的信息,可以推测化合物的一些化学性质。
首先,氮气的键能很高,原子间的距离较长。因此,氮气是比较稳
定的分子,不容易发生反应。
接下来,甲烷的键能较低,键长较长。甲烷是一个比较稳定的分子,
但由于碳氢键的活性,它容易参与燃烧反应。
再次,氨的键能较高,键长较短。氨属于比较活泼的分子,容易参
与氢键的形成,并在水溶液中起酸碱性反应。
最后,一硝酮的键能较高,键长较短。一硝酮是一个爆炸性的化合
物,由于键能较高,一旦被点燃,分子内的键将迅速断裂,释放大量
的能量。
综上所述,化合物的键能和键长信息能够为我们提供一些关于化合
物性质的线索,进一步加深对化学键的理解。
在化学学习中,了解化学键的键能和键长对于理解和预测化学反应
具有重要意义。通过这些练习题的练习,相信大家能够更好地掌握这
两个概念,并将其应用于实际化学问题的解答中。
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