3.4.3 微粒间作用力与物质性质综合 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

微粒间作用力与物质性质综合 1下列化学用语错误的是(　　)。 A.NH3和H2O之间最强烈的氢键作用: B.HCl分子中σ键的形成: C.p-p π键电子云轮廓图: D.用电子式表示NaH的形成过程: 2若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是(　　)。 A.氢键;分子间作用力;极性键 B.氢键;氢键;非极性键 C.氢键;极性键;分子间作用力 D.分子间作用力;氢键;非极性键 3为缓解旱情,有关部门需要选择适宜的方法,向大气中发射催雨剂,其主要成分是干冰(固态CO2)、液氮、碘化银等。下列有关叙述不正确的是(　　)。 A.干冰和液氮都是由分子构成的晶体 B.干冰和液氮的分子间都存在共价键 C.干冰和液氮催雨的原理都属于物理变化 D.碘化银粒子在冷云中产生冰晶,起到催雨作用 4下列晶体的分类正确的是(　　)。 选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 A NH4Cl Ar C6H12O6 生铁 B H2SO4 Si S Hg C CH3COONa SiO2 I2 Fe D Ba(OH)2 石墨 普通玻璃 Cu 5干冰和二氧化硅晶体同是第ⅣA族元素的最高价氧化物,但它们的熔、沸点却差别很大,其原因是(　　)。 A.二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量 B.碳氧键键能比硅氧键键能小 C.干冰为分子晶体,二氧化硅为共价晶体 D.干冰易升华,二氧化硅不能 6下列事实与氢键有关的是(　　)。 A.水加热到很高的温度也难以分解 B.水结成冰体积膨胀,密度变小 C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高 D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 7下列有关化学键类型的说法错误的是(　　)。 A.已知丙炔的结构简式为CH3C≡CH,则丙炔分子中存在5个σ键和3个π键 B.乙烯分子中σ键、π键的电子云的对称性不同 C.物质中有σ键不一定有π键,有π键一定有σ键 D.乙烷分子中只存在σ键,即C—H键和C—C键均为σ键 8根据下列晶体的相关性质,判断可能属于金属晶体的是(　　)。 选项 晶体的相关性质 A 由分子间作用力结合而成,熔点低 B 固态或熔融态时易导电,熔点在1 000 ℃左右 C 由共价键结合成空间网状结构,熔点高 D 固体不导电,但溶于水或熔融后能导电 9下列关于晶体的说法正确的是(　　)。 A.任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子 B.氯化钠溶于水时晶体中的离子键被破坏 C.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 D.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键 10X和Y两种元素的核电荷数之和为22,X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法不正确的是(　　)。 A.X的单质在固态时为分子晶体 B.Y的单质为共价晶体 C.X与Y形成的化合物固态时为分子晶体 D.X与碳元素形成的化合物为分子晶体 11下列分子晶体:①HCl;②HBr;③HI;④CO;⑤N2;⑥H2。沸点由高到低的顺序排列正确的是(　　)。 A.①②③④⑤⑥　　　　　B.③②①⑤④⑥ C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②① 12下面的排序不正确的是(　　)。 A.熔点由高到低:Na>Mg>Al B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅 C.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4 D.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI 13下列关于物质结构的说法错误的是(　　)。 A.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,液晶具有液体的流动性和一定程度的晶体的有序性 B.常压下,0 ℃时冰的密度比水的密度小,水在4 ℃时密度最大,这些都与分子间的氢键有关 C.超分子内部分子之间通过共价键相结合 D.石墨晶体中既有共价键,又有类似金属键的作用力,还有范德华力,是一种混合型晶体 14有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶角,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是(　　)。 A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6 B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价 C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价 D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个 15X、Y、Z为短周期元素,X原子核外电子最外层只有一个电子,Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4,Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是(　　)。 A.氢化物的沸点:Y的氢化物>Z的氢化物 B.稳定性:Y的氢化物>Z的氢化物 C.Y、Z两元素可以形成两种常见化合物 D.X与Y或Z形成的化学键为极性共价键 16沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构,开启了分子生物学时代,使遗传的研究深入到分子层次,“生命之谜”被打开,人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。DNA分子的两条链之间通过氢键结合,DNA分子复制前首先将双链解开。以下有关DNA分子的说法正确的是(　　)。 A.在DNA分子中既含有极性键又含有非极性键 B.在DNA分子中的化学键主要有共价键和氢键 C.DNA分子的双链解开的过程既有物理变化又有化学变化 D.DNA的双链之间通过共价键结合 17NaCl和CsCl的晶体结构如图所示。下列说法错误的是(　　)。 A.NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体 B.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数之比相同,所以二者的阴、阳离子的配位数也相同 C.CsCl晶体中阴、阳离子的配位数均为8 D.NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体,但阴、阳离子的半径之比不同 18某卤化物可用于制作激光基质材料,其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞的棱长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法正确的是(　　)。 A.化学式为KMgF3 B.K的配位数为6 C.若K位于晶胞的体心,则F位于面心 D.密度为 g·cm-3 19NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。 A.36 g冰(图甲)中含共价键数目为4NA B.12 g金刚石(图乙)中含有σ键数目为4NA C.44 g干冰(图丙)中含有NA个晶胞结构单元 D.12 g石墨(图丁)中含π键数目为3NA 20已知一些晶体的晶胞结构,请回答有关问题。 (1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方堆积,则该晶胞中属于1个体心立方堆积晶胞的金属原子数目是　　　　。氯化铯晶体的晶胞如图甲,则Cs+位于该晶胞的　　　　　,而Cl-位于该晶胞的　　　　,Cs+的配位数是　　　　。  (2)铜的氢化物的晶体结构如图乙所示,请写出此氢化物在Cl2中燃烧的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)图丙为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞,其中“○”表示的离子是　　　　　(填离子符号)。  (4)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构都与NaCl晶体结构相似(如图丁所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表: 离子晶体 NaCl KCl CaO 晶格能/(kJ·mol-1) 786 715 3 401 则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是　　　　　　。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有　　　　个。  21碳单质在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题: (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为　　　　。  (2)C60属于　　　　晶体,石墨属于　　　晶体。  (3)金刚石和石墨的物理性质差异很大,其中熔点较高的是　　　　,试从结构方面分析:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;硬度较大的是　　　　,试从结构方面分析:　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)石墨晶胞中含碳原子的个数为　　　　。已知石墨的密度为ρ g·cm-3,晶胞底面积为s cm2,阿伏加德罗常数的值为NA,则石墨晶体的层间距为　　　　　　　cm(用含ρ、NA、s的式子表示)。  (5)石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,石墨烯具有很大的比表面积,有望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为a m,12 g 单层石墨烯单面的理论面积约为　　　　m2(列出计算式即可)。  22回答下列问题: (1)利用SiH4与CH4反应可制得碳化硅晶体,其晶胞结构如图所示,硅原子位于立方体的顶角和面心,碳原子位于立方体的内部。 ①热稳定性:SiH4　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)CH4。  ②碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为　　　　。  ③碳化硅的晶胞棱长为a pm,晶胞密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数NA=　　　　mol-1。(用含a和ρ的计算式表示)  ④碳化硅的硬度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)氮化硅的硬度,原因是　　　　　　　　　。  (2)氮化碳的硬度比氮化硅的硬度更大,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,已知氮化碳的二维晶体结构如图,图中线框内表示晶胞结构。 ①β-氮化碳属于　　　　晶体。  ②氮化碳的化学式为　　　　 。  (3)三氧化铼ReO3(Re的相对原子质量为186)晶胞如图所示,其中O原子的配位数为　　　　　　,已知该晶胞的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值NA,则Re与O的最近距离为　　　　cm。  参考答案 1.A　【解析】由于氧元素的电负性比氮元素的大,因此O—H键的极性更强,使得H2O中的H带有更强的正电性,所以以方式结合的氢键最稳定,A项错误;分子σ键形成过程为氢原子s轨道上的电子和Cl原子p轨道上的电子通过头碰头形成键,形成过程为,B项正确;p-p π键电子云轮廓图为镜面对称,C项正确;用电子式表示NaH的形成过程为,D项正确。 2.A　【解析】雪花变成水时,主要是氢键被破坏;水变成水蒸气时,分子间距离增大,主要克服的是范德华力;水蒸气变成氢气和氧气时,发生的是分解反应,主要是极性共价键被破坏。 3.B　【解析】干冰和液氮的分子间没有化学键,只存在分子间作用力。 4.C　【解析】A项,Ar是分子晶体而不是共价晶体,生铁是合金,不是金属晶体;B项,H2SO4属于分子晶体而不是离子晶体;D项,石墨属于混合型晶体而不是共价晶体,普通玻璃不是晶体。 5.C　【解析】干冰和SiO2所属晶体类型不同,干冰为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力;SiO2为共价晶体,熔化时破坏共价键,所以二氧化硅的熔点很高。 6.B　【解析】水难分解与水分子中的共价键相关,A项错误;水结冰时形成氢键,进行有序排列,形成网状结构,导致体积膨胀,B项正确;ⅣA族元素氢化物的熔点高低与分子间作用力相关,C项错误;卤化钠的熔点与离子键相关,D项错误。 7.A　【解析】A项,单键都是σ键,而三键中含有1个σ键和2个π键,所以丙炔分子中存在6个σ键和2个π键,错误;B项,乙烯分子中σ键的电子云呈轴对称,π键的电子云呈镜面对称,对称性不同,正确;C项,H原子、Cl原子中只有一个未成对电子,因而只能形成σ键,即有σ键不一定有π键,若形成π键一定是原子间已形成σ键,即有π键一定有σ键,正确;D项,共价单键为σ键,乙烷分子的结构式为,其所含的6个C—H键和1个C—C键均为σ键,正确。 8.B　【解析】A项,由分子间作用力结合而成的晶体属于分子晶体,不符合题意;B项,金属晶体中有自由移动的电子,能导电,绝大多数金属在常温下为固体,熔点较高,所以固态或熔融态时易导电,熔点在1 000 ℃左右的晶体可能属于金属晶体,符合题意;C项,相邻原子之间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体属于共价晶体,不符合题意;D项,固体不导电,说明晶体中无自由移动的带电微粒,则不可能为金属晶体,不符合题意。 9.B　【解析】金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,所以有阳离子的不一定有阴离子,A项错误;NaCl是离子晶体,溶于水时离子键被破坏,B项正确;分子的稳定性只与分子内的共价键有关,与分子间作用力无关,C项错误;离子晶体中也可能含有共价键,如NaOH属于离子晶体,既含有离子键,又含有共价键,D项错误。 10.C　【解析】由题意可知,X是O,Y是Si。固态O2及O与碳元素形成的化合物(CO、CO2)均为分子晶体,单质Si为共价晶体,A、B、D三项正确;SiO2为共价晶体,C项错误。 11.C　【解析】HCl、HBr、HI结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;CO中的化学键是极性键,沸点比由非极性键形成的分子N2和H2的高;N2的相对分子质量比H2的大,沸点更高。 12.A　【解析】A项晶体为金属晶体,金属离子的电荷越多、半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低为Al>Mg>Na,错误;B项晶体为共价晶体,共价键的键长越短,共价键越强,硬度越大,键长C—C键<C—Si键<Si—Si键,则硬度金刚石>碳化硅>晶体硅,正确;C项晶体为分子晶体,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,晶体的熔点越高,则熔点CF4<CCl4<CBr4<CI4,正确;D项晶体为离子晶体,电荷相同的离子,离子半径越小,晶格能越大,F、Cl、Br、I的离子半径由小到大,则晶格能NaF>NaCl>NaBr>NaI,正确。 13.C　【解析】液晶是指介于液态和晶态之间的物质状态,既具有液体的流动性,又具有晶体的有序性,A项正确;冰中存在氢键,氢键具有方向性和饱和性,相同质量的冰的体积比水的大,则冰的密度比液态水的密度小,B项正确;超分子内部分子之间通过分子间相互作用相结合,C项错误;石墨的结构中,C原子与C原子以共价键相连接,形成平面网状结构,层与层之间存在范德华力,而在空间中,相邻两层网状结构的间隙中有少量自由移动的电子,连接的化学键性质介于金属键和共价键之间,所以石墨具有金属的部分性质,故石墨晶体中既有共价键,又有范德华力,还有类似金属键的作用力,是一种混合型晶体,D项正确。 14.C　【解析】由晶体结构可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数为4×=,同样可推出含Fe3+个数也为,CN-为12×=3,因此阴离子为[Fe2(CN)6]-,则该晶体的化学式为MFe2(CN)6,由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体,M的化合价为+1价,A、B两项正确,C项错误。由图可看出与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个,D项正确。 15.C　【解析】Y原子应该有3个电子层,最外层电子数为6,是S元素;Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍,则Z元素是O;X可能是H,也可能是Li或Na。水分子间能形成氢键,沸点H2O>H2S;非金属性O>S,所以稳定性H2O>H2S,S和O可以形成SO2和SO3;X与Y或Z形成的化学键可能是共价键,也可能是离子键。 16.A　【解析】在DNA分子中,五碳糖环中的碳原子之间是非极性键,另外分子中还含有C—H键、C—O键、C—N键等极性键,A项正确;氢键是分子之间的一类独特的作用力,不属于化学键,B项错误;DNA双链在解开的过程中仅破坏了氢键,故属于物理变化,C项错误;DNA双链之间通过氢键结合在一起,D项错误。 17.B　【解析】NaCl和CsCl都是由离子构成的晶体,离子个数之比为1∶1,则都属于AB型离子晶体,A项正确;结合图可知,NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数之比均为1∶1,NaCl为立方面心结构,钠离子的配位数为6,CsCl为立方体心结构,铯离子的配位数为8,B项错误;CsCl晶体中,由晶胞示意图可以看出铯离子周围有8个氯离子,氯离子周围有8个铯离子,阴、阳离子的配位数均为8,C项正确;NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体,由离子的电子层越多,离子半径越大可知,钠离子的半径小于铯离子的半径,所以阴、阳离子半径之比不相等,D项正确。 18.A　【解析】该晶胞中,钾原子位于顶角,个数为8×=1,镁原子位于体心,个数为1,氟原子位于面心,个数为6×=3,则晶胞中K、Mg、F的原子个数之比为1∶1∶3,化学式为KMgF3,A项正确;与K等距且最近的F位于面心,共有12个,所以K的配位数为12,B项错误;晶体中若K位于晶胞的体心,则F位于棱心,Mg位于顶角,C项错误;该晶体的密度为= g·cm-3= g·cm-3,D项错误。 19.A　【解析】1个水分子中含有2个共价键,所以36 g(2 mol)冰中含共价键数目为4NA,A项正确;金刚石晶胞中,1个C原子形成4个共价键,一个共价键连有2个C原子,平均每个C原子形成2个共价键,所以12 g(1 mol)金刚石中含有σ键数目为2NA,B项错误;1个干冰晶胞中,含有8×+6×=4个CO2分子,所以44 g(1 mol)干冰中含有NA个晶胞结构单元,C项错误;石墨晶体中,1个碳原子形成3个C—C键,剩余的一个电子与其他碳原子形成一个大π键。故每一层只形成1个π键,12 g石墨不清楚有几层,故无法得知π键数目,D项错误。 20.(1)2　体心　顶角　8　(2)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl　(3)F-　 (4)TiN>MgO>CaO>KCl　12 【解析】(1)体心立方晶胞中,1个原子位于体心,8个原子位于立方体的顶角,故1个晶胞中金属原子数为8×+1=2;氯化铯晶胞中,Cs+位于体心,Cl-位于顶角,Cs+的配位数为8。 (2)由晶胞可知,粒子个数之比为1∶1(Cu为8×+6×=4,H为4),化学式为CuH,+1价的铜与-1价的氢均具有较强的还原性,Cl2具有强氧化性,反应产物为CuCl2和HCl。 (3)由晶胞结构可知,黑球个数为1,灰球个数为8×=1,白球个数为12×=3,由电荷守恒可知n(Mg2+)∶n(K+)∶n(F-)=1∶1∶3,故白球为F-。 (4)从3种离子晶体的晶格能数据知道,离子所带电荷越大、离子半径越小,离子晶体的晶格能越大,离子所带电荷数Ti3+>Mg2+,离子半径Mg2+<Ca2+,所以熔点TiN>MgO>CaO>KCl;MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有12个。 21.(1)同素异形体　(2)分子　混合型　(3)石墨 石墨为混合型晶体,金刚石为共价晶体,二者熔点均取决于碳碳共价键,前者键长短,则熔点高　金刚石　石墨硬度取决于分子间作用力,而金刚石硬度取决于碳碳共价键 (4)4　 (5)NA×a2 【解析】(1)同一元素的不同单质互为同素异形体。 (2)C60是60个C原子形成的分子,属于分子晶体;石墨是介于共价晶体和分子晶体之间的混合型晶体。 (4)石墨晶胞中含碳原子的个数为8×+4×+2×+1=4。设石墨晶体的层间距为d cm,则晶胞高为2d cm,晶胞体积为2ds cm3,晶体密度ρ= g·cm-3,解得d=cm。 (5)石墨烯中碳碳键的键长为a m,则其所在正六边形的面积为 m2,根据均摊法可以计算出每个正六边形所占有的碳原子数为6×=2,所以12 g (1 mol)单层石墨烯实际占有的正六边形个数为NA,则单层石墨烯单面的理论面积约为NA×a2 m2。 22.(1)小于　4　　小于　碳化硅和氮化硅均为共价晶体,碳硅键比氮硅键长,碳硅键的键能小,所以碳化硅硬度小 (2)共价　C3N4 (3)2　 【解析】(1)①非金属性碳>硅,所以热稳定性SiH4小于CH4。③碳化硅的晶胞中硅原子位于顶角和面心,按均摊法含×8+×6=4个Si,晶胞内有4个C,晶胞棱长为a pm,晶胞密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数NA== mol-1。 (2)①β-氮化碳硬度超过金刚石晶体的,故β-氮化碳为共价晶体。②图中线框内N的个数为4,C的个数为1+2×+4×=3,氮化碳化学式为C3N4。 (3)利用均摊法,黑球均在棱上,个数为12×=3,白球在顶角处,个数为8×=1,所以Re为白球,O为黑球,所以O原子的配位数为2;Re与O的最近距离为晶胞棱长的一半,设棱长为a,则有ρa3 g= g,因此a= cm,Re与O的最近距离为= cm。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$