第3章 第2节 第1课时 分子晶体-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2五维课堂Word课时作业（人教版2019）

1．下列有关分子晶体的说法中一定正确的是(　　) A．分子内均存在共价键 B．分子间一定存在范德华力 C．分子间一定存在氢键 D．其结构一定为分子密堆积 解析：B　[稀有气体元素组成的分子晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，A错误；分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内，B正确，C错误；只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，D错误。] 2．HF分子晶体、NH3分子晶体与冰的结构极为相似，在HF分子晶体中，与F原子距离最近的HF分子有(　　) A．3个　B．4个　　C．5个　　D．12个 解析：B　[根据HF分子晶体与冰结构相似可知，每个HF分子周围有4个HF分子与之最近，构成四面体，故B项正确。] 3．下列物质按熔、沸点由高到低顺序排列，正确的一组是(　　) A．HF、HCl、HBr、HI B．F2、Cl2、Br2、I2 C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．CI4、CBr4、CCl4、CF4 解析：D　[对结构和组成相似的分子晶体，其熔、沸点随着相对分子质量的增大而升高，但HF、H2O分子之间都存在氢键，熔、沸点反常。所以A选项应为HF＞HI＞HBr＞HCl；B选项应为I2＞Br2＞Cl2＞F2；C选项应为H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S；只有D选项正确。] 4．在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是(　　) A．范德华力、范德华力、范德华力 B．范德华力、范德华力、共价键 C．范德华力、共价键、共价键 D．共价键、共价键、共价键 解析：B　[石蜡属于分子晶体，石蜡→石蜡油→石蜡蒸气为物质状态的变化，破坏的是分子间的范德华力，而石蜡蒸气→裂化气发生化学变化，破坏的是化学键，B项正确。] 5．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是(　　) A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体 B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体 C．水分子间通过H－O键形成冰晶体 D．冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大 解析：A　[B项，冰晶体属于分子晶体；C项，水分子间通过分子间作用力形成晶体；D项，冰融化，氢键部分断裂，空隙减小。] 6．下列属于分子晶体性质的是(　　) A．熔点1 070℃，易溶于水，水溶液能导电 B．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃ C．熔点1 400℃，可作半导体材料，难溶于水 D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3 解析：B　[分子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小；极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂；晶体不导电，熔化时也不导电。] 7．(双选)已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190℃，则下列说法不正确的是(　　) A．氯化铝是非电解质 B．固态氯化铝是分子晶体 C．氯化铝是极性分子 D．氯化铝是非极性分子 解析：AC　[由“相似相溶”规律可推知AlCl3为非极性分子，故C项错误。] 8．如果分子间作用力只是范德华力，则该分子晶体将采取密堆积，原因是分子晶体中(　　) A．范德华力无方向性和饱和性 B．占据晶格结点的微粒是原子 C．化学键是共价键 D．三者都是 解析：A　[分子晶体中分子间以范德华力结合在一起，由于范德华力没有方向性和饱和性，所以分子在堆积成晶体时将采取分子密堆积，A项正确。] 9．AB型物质形成的晶体多种多样，下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是(　　) A．①②③④ B．②③⑤⑥ C．②③ D．①④⑤⑥ 解析：C　[①、④、⑤、⑥构成的晶体为一维、二维或三维空间结构，且在空间中粒子通过化学键连接，故它们不可能是分子晶体；而②、③都不能再以化学键与其他原子结合，故可能为分子晶体。] 10．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推断，其中正确的是(　　) ①SiCl4晶体是分子晶体　②常温、常压下SiCl4是液体　③SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子　④SiCl4的熔点高于CCl4 A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．全部 解析：D　[我们熟悉的CCl4在常温下是液体，形成的晶体是分子晶体，而SiCl4的结构与CCl4相似，都是由极性键形成的非极性分子，故SiCl4形成的晶体也是分子晶体，由于相对分子质量SiCl4＞CCl4，故SiCl4的熔点高于CCl4。] 11．中学教材上介绍的干冰晶体的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个面的中心又各占据1个CO2分子，在每个CO2周围距离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 解析：C　[如图在每个CO2周围距离a的CO2即为每个面心上的CO2分子，共有8×＝12个。] 12．(双选)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．冰晶胞内水分子间以共价键结合 B．每个冰晶胞平均含有8个水分子 C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种 D．已知冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成水，氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键) 解析：BD　[冰晶胞内水分子间主要以氢键结合，A项错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平均占有的分子个数为4＋×8＋6×＝8，B项正确；水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C项错误；冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol－1,1 mol冰中含有2 mol氢键，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，也可写为6.05 kJ·mol－1，说明冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确。] 13．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。 (1)1 mol冰中有　________　mol“氢键”。 (2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是　________　。 A．标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积 B．标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量 C．该水蒸气冷凝后，测水的pH D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比 (3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为　____________________　。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol－1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是________________________________________________kJ·mol－1。 解析：(1)1 mol冰中含有氢键的物质的量为1×4 mol÷2＝2 mol。(2)A项，该物质也能与金属钠反应产生氢气，1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也能生成氢气，且一分子(H2O)2生成2分子氢气，所以产生氢气体积多，正确；B项，该物质也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，(H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，正确；C项，该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，错误；D项，该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2∶1，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，错误。(3)双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。(4)1 mol冰吸收的总能量为51 kJ，克服范德华力吸收的能量为11 kJ，故克服氢键吸收的总能量为40 kJ，而1 mol冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol－1。 答案：(1)2　(2)AB　(3)H2O＋H2OH3O＋＋OH－　双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用　(4)20 14．(1)如图为于冰的晶体结构示意图。 通过观察分析，每个CO2分子周围紧邻等距离的CO2分子有　________　个，有　________　种取向不同的CO2分子。将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则紧邻的两个CO2分子的距离为________________________________________________pm。 (2)在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是　________　，还有　________　，由于该主要作用力与共价键一样具有　________　性，故1个水分子周围只有　________　个紧邻的水分子，这些水分子位于____________________________________________________的顶点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率　________　(填“较高”或“较低”)，故冰的密度比水的密度要　________　(填“大”或“小”)。 解析：(1)观察并分析干冰和冰的晶体结构，可知在干冰晶体中，CO2分子排列为面心立方堆积，顶点为一种取向，三对平行面分别为三种不同取向。离顶点的CO2分子最近的是面心的分子，两者的距离为面对角线的一半，即a pm。每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO2分子共有12个。(2)在冰晶体中，水分子间的主要作用力是氢键，氢键具有方向性，1个水分子周围只有4个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的空间利用率较低，分子的间距较大，结构中有许多空隙，造成冰的密度小于水的密度。 答案：(1)12　4　a　(2)氢键　范德华力　方向　4　四面体　较低　小 15．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结合三个N原子前形成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分子组成的晶体为　________　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)：_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)N60、N2形成的晶体均为分子晶体，因Mr(N60)>Mr(N2)，故N60晶体中分子的范德华力比N2晶体大，N60晶体的熔、沸点比N2晶体高。 (2)因N60中每个氮原子形成三个N－N，每个N—N被2个N原子共用，故1 mol N60中存在N—N键：1 mol×60×3×＝90 mol。发生的反应为N60＝30N2，故ΔH＝90 mol×167 kJ·mol－1－30mol×942 kJ·mol－1＝－13 230 kJ<0，为放热反应，表明稳定性：N2>N60。 (3)由于反应放出大量的热，同时生成大量气体，因此N60可用作高能炸药。 答案：(1)分子　高　N60、N2均形成分子晶体，且N60的相对分子质量大，分子间作用力大，故熔、沸点高　(2)放出　13 230　< (3)N60可作高能炸药(其他合理答案也可) 学科网（北京）股份有限公司 $$