专题3 第4单元 分子间作用力 分子晶体-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评教用word（苏教版2019）

化学 选择性必修2 作业与测评(苏教) (建议用时：15分钟) 1．分子间作用力 ________之间都存在着分子间作用力。分子间作用力实质是一种________，它比________弱得多。________和________是两种最常见的分子间作用力。 答案　共价分子　静电作用　化学键　范德华力　氢键 2．范德华力 (1)特征：范德华力________，一般没有________和________，只要分子周围空间允许，当气体分子凝聚时，它总是尽可能多地吸引其他分子。 (2)影响因素：①分子的________、分子的________以及分子中电荷分布是否均匀。 ②________和________相似的分子，其范德华力一般随着____________的增大而增大。 (3)对物质性质的影响：主要影响物质的________、________、________等物理性质。 答案　(1)较小　饱和性　方向性　(2)①大小　空间构型　②组成　结构　相对分子质量　(3)熔点　沸点　溶解度 3．氢键 (1)存在：氢键是一种既可以存在于________又可以存在于________的作用力。它比化学键________，比范德华力强，通常用________表示。 (2)对物质性质的影响：分子间能形成氢键时，物质的熔、沸点________。 答案　(1)分子之间　分子内部　弱　X—H…Y (2)较高 4．分子晶体 (1)概念：分子通过____________构成的________物质。 (2)物理性质：分子晶体一般硬度________，熔、沸点________。 答案　(1)分子间作用力　固态　(2)较小　较低 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)冰融化成水，仅破坏氢键。(　　) (2)构成分子晶体的微粒是分子，在分子晶体中一定存在共价键和分子间的作用力。(　　) (3)分子晶体熔化时一定破坏范德华力，有些分子晶体还会破坏氢键。(　　) (4)分子晶体熔化或溶于水均不导电。(　　) (5)分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 2．下列关于范德华力的叙述正确的是(　　) A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的较强的电性作用 C．直接影响物质的熔、沸点 D．稀有气体的原子间存在范德华力 答案　D 解析　范德华力是分子间存在的较弱的相互作用，它不是化学键且比化学键弱得多，只能影响由分子构成的物质的熔、沸点；稀有气体为单原子分子，分子之间靠范德华力相结合。 3．关于氢键，下列说法正确的是(　　) A．含氢元素的化合物中一定存在氢键 B．氢键比范德华力强，所以它属于化学键 C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 D．氢键使物质具有较高的熔、沸点 答案　C 解析　含氢元素的化合物中不一定存在氢键，例如CH4分子间不存在氢键，故A错误；氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故B错误；分子间氢键会使物质的熔、沸点升高，而分子内氢键会使物质的熔、沸点降低，故D错误。 4．下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是(　　) A．任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有N、O、F的物质中 B．范德华力比氢键的作用还要弱 C．范德华力与氢键共同决定物质的物理性质 D．范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关 答案　B 5．下列物质中，属于分子晶体的是(　　) ①二氧化硅　②碘　③食盐　④蔗糖　⑤磷酸 A．②④⑤ B．①②④ C．②③④⑤ D．①②③⑤ 答案　A (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列关于范德华力的叙述中，正确的是(　　) A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力与化学键的强弱不同 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 答案　B 解析　范德华力是分子之间的一种相互作用，其实质也是一种电性作用，但比较微弱，化学键必须是强烈的相互作用，故范德华力不是化学键，A错误，B正确；范德华力普遍存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间很难产生相互作用，C错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。 2．关于氢键，下列说法正确的是(　　) A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强 B．H2O是一种非常稳定的化合物，是由水分子间形成氢键所致 C．氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称为氢键 D．分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内 答案　D 解析　在某些含N—H、O—H、F—H的化合物中能形成氢键，但含有氢元素的化合物中不一定有氢键，如甲烷分子间不能形成氢键，故A错误；氢键只影响物质的物理性质，H2O是一种非常稳定的化合物，是因为H—O键的稳定性强，故B错误；氢键是一种特殊的分子间作用力，不属于化学键，故C错误；分子间氢键的存在使分子间作用力增强，能够显著提高物质的熔、沸点，氢键也可存在于分子内，如邻羟基苯甲醛分子()中的羟基与醛基之间存在氢键，故D正确。 [归纳总结]　 (1)氢键属于分子间作用力，不属于化学键。 (2)氢键存在则必然存在范德华力，但存在范德华力不一定存在氢键。 (3)在A—H…B中，A、B的电负性越大，氢键越强；B原子的半径越小，氢键越强。 3．下列事实与分子间作用力有关的是(　　) A．热稳定性：CH4>SiH4>GeH4 B．甘油的黏度较大 C．SiO2的熔点很高 D．金刚石的硬度很大 答案　B 解析　非金属氢化物的稳定性与非金属性有关，与分子间作用力无关，非金属性：C>Si>Ge，因此热稳定性：CH4>SiH4>GeH4；SiO2的熔点很高是因为SiO2为共价晶体，熔点与共价键强弱有关，与分子间作用力无关；金刚石为共价晶体，硬度与分子间作用力无关。 4．下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的分子式的是(　　) A．NH4NO3 B．SiO2 C．C6H5NO2 D．Cu 答案　C 解析　在四种类型的晶体中，分子晶体的化学式表示其中存在的分子，C项中C6H5NO2属于分子晶体。 5.如图为冰的一种骨架形式，以此为单位向空间延伸，则该冰晶胞中的每个水分子拥有氢键的个数为(　　) A．2 B．4 C．8 D．12 答案　A 解析　由题图可知，中心水分子与周围四个水分子形成四个氢键，每个氢键为两个水分子共享，则每个水分子含有氢键的个数为4×＝2。 6.干冰晶胞是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的面心又各有1个CO2分子，在每个CO2周围与之距离为a(其中a为立方体棱长)的CO2有(　　) A．4个 B．8个 C．12个 D．6个 答案　C 解析　选取顶点处的CO2分子为研究对象，与其距离为a的CO2分子分布于与顶点相邻的3个面的面心，每个面心上的CO2分子被2个晶胞所共享，每个顶点上的CO2分子被8个晶胞所共享，故在每个CO2周围与之距离为a的CO2分子共有8×3×＝12个。 7．下列说法正确的是(　　) A．HF的沸点高于HCl，是因为HF分子的极性大，范德华力也大 B．在PCl5分子中，各原子均满足最外层8电子稳定结构 C．可燃冰是甲烷的结晶水合物，甲烷可与水形成氢键 D．S2Br2与S2Cl2结构相似，则沸点：S2Br2>S2Cl2 答案　D 解析　HF的沸点高于HCl，是因为HF分子之间存在氢键，A错误；分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构的判断公式：化合价的绝对值＋原子最外层电子数＝8，在PCl5分子中P原子不符合8电子稳定结构，B错误；可燃冰是甲烷的结晶水合物，碳的电负性较弱，甲烷与水不能形成氢键，C错误；组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高，则沸点：S2Br2>S2Cl2，D正确。 8．某化学兴趣小组，在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔点/℃ 801 712 190 －68 782 沸点/℃ 1465 1418 230 57 1600 根据这些数据分析，属于分子晶体的是(　　) A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4 C．NaCl、CaCl2 D．全部 答案　B 解析　由分子构成的晶体，分子与分子之间以分子间作用力结合，而分子间作用力较小，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔、沸点较低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸点较高，很明显不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4熔、沸点较低，应为分子晶体。 9．CO2气体在一定条件下可与金属镁反应，干冰在一定条件下也可以形成CO2气体，这两个变化过程中需要克服的作用力分别是(　　) A．分子间作用力，离子键 B．化学键，分子间作用力 C．化学键，化学键 D．分子间作用力，分子间作用力 答案　B 解析　CO2气体在一定条件下可与金属镁反应生成氧化镁和碳，属于化学变化，克服的作用力是化学键；干冰在一定条件下也可以形成CO2气体，属于状态的变化，需要克服的作用力是分子间作用力。 [易错警示]　 化学键被破坏不一定发生化学变化，如物质的溶解，离子晶体的熔化等。 10．有四组由同一族元素形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)数据如表所示： 分组 物质及沸点 第一组 A－268.8 B－249.5 C－185.8 D－151.7 第二组 F2－187.0 Cl2－33.6 Br258.7 I2184.0 第三组 HF19.4 HCl－84.0 HBr－67.0 HI－35.3 第四组 H2O100.0 H2S－60.2 H2Se－42.0 H2Te－1.8 下列各项判断正确的是(　　) A．第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键的键能最大 B．第三组与第四组相比较，稳定性：HBr>H2Se C．第三组物质的酸性：HF>HCl>HBr>HI D．第一组物质是分子晶体，分子晶体中都含有共价键 答案　B 解析　由表中数据可知，表中所有物质的沸点均较低，应都是分子晶体。第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A不正确；Se和Br同为第4周期元素，Br的非金属性较强，故稳定性：HBr>H2Se，B正确；第三组物质中，HF的酸性最弱，C不正确；第一组物质沸点较低，是分子晶体，其构成粒子为分子，但是分子中不一定含有共价键，如稀有气体分子中无共价键，D不正确。 11．下列叙述中不正确的是(　　) A．干冰变为二氧化碳气体，需吸收能量，是因为分子间作用力被破坏 B．碳酸氢铵是典型的离子化合物，其受热分解产生氨气不仅破坏离子键还破坏了共价键 C．H2O比H2S更稳定，是因为H2O分子间形成了氢键 D．共价化合物中一定只含共价键 答案　C 解析　氧元素非金属性强于硫元素，因此H2O比H2S更稳定，氢键不影响稳定性，C错误。 12.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是(　　) A．S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl B．S2Cl2中含有σ键和π键 C．S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2 D．S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl 答案　B 解析　S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl，分子中全为单键，无π键，A正确，B错误；S2Br2与S2Cl2结构相似，均为分子晶体，因相对分子质量：S2Br2>S2Cl2，故S2Br2的熔、沸点高，C正确；S2Cl2遇水生成使品红溶液褪色的气体，即为SO2，从化合价变化看，S2Cl2中S化合价升高生成SO2，则还需化合价降低，故还有S生成，D正确。 二、非选择题 13．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。 已知：①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合3个N原子而形成8电子稳定结构； ②N—N键的键能为167 kJ·mol－1。 请回答下列问题： (1)N60分子构成的晶体为________晶体，其熔、沸点比N2________(填“高”或“低”)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)1 mol N60分解成N2时________(填“吸收”或“放出”)的热量是__________kJ(已知N≡N键的键能为942 kJ·mol－1)，表明稳定性：N60________(填“>”“<”或“＝”)N2。 (3)由(2)列举N60的用途(举一种)：____________________。 答案　(1)分子　高　N60、N2均为分子晶体，且N60的相对分子质量大，分子间作用力大　(2)放出　13230　<　 (3)高能炸药(或火箭推进剂) 解析　(2)每个N原子均以氮氮单键结合三个氮原子，每个氮氮单键被2个氮原子共享，每个氮原子占有1.5个氮氮单键，1个N60分子的结构中含有60×1.5＝90个N—N键，则1 mol N60的总键能为167 kJ·mol－1×90＝15030 kJ·mol－1，生成的30 mol N≡N键的键能为942 kJ·mol－1×30＝28260 kJ·mol－1，断裂化学键吸热，形成化学键放热，则反应放出的能量为28260 kJ－15030 kJ＝13230 kJ，1 mol N60分解成N2时放出热量13230 kJ，N60能量高，所以稳定性：N60<N2。 (3)N60分解为N2时释放大量的能量，可用作高能炸药和火箭推进剂等。 14．如图是C60的分子模型、金刚石和干冰的晶体模型。请回答下列问题： (1)硅与碳同主族，写出基态硅原子的外围电子轨道表示式：____________。 (2)上述三种物质的熔点由高到低的顺序是__________________，理由是____________________________________________________。 (3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是________，1 mol二氧化硅晶体中Si—O键的数目为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (4)图丙是干冰的晶胞模型，1个CO2分子周围距离最近的CO2分子有________个。 答案　(1) (2)金刚石>C60>干冰　金刚石属于共价晶体，熔点最高，C60和干冰属于分子晶体，C60的相对分子质量大，范德华力强，熔点高 (3)6　4NA　(4)12 解析　(3)金刚石中最小环为6元环，有6个C—C键，则晶体硅中最小环也为6元环，有6个Si—Si键，在Si—Si键之间插入一个O原子，则SiO2晶体中最小环上O原子数为6个；因为每个Si原子与4个O原子以共价单键相结合，所以1 mol二氧化硅晶体中Si—O键的数目为4NA。 3 学科网（北京）股份有限公司 $$