2.3 第2课时 范德华力和氢键及其对物质性质的影响-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步练习（人教版）

N 高中化学选择性必修2（人教版） 第2课时范德华力和氢键及其对物质性质的影响 基础练习 知识点I范德华力和氢键 也都有影响 1.下列关于范德华力的叙述正确的是 C.范德华力与氢键可同时存在于分子 之间 A.是一种较弱的化学键 D. 氢键是一种特殊化学键，它广泛地存 B.分子间存在的较强的电性作用 在于自然界中 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 知识点2 范德华力和氢键对物质性质 的影响 2.下列物质中不存在氢键的是（) A.冰醋酸中醋酸分子之间 6. 卤素单质从F,到1，在常温、常压下的 B.液态氟化氢中氟化氢分子之间 聚集状态由气态、液态到固态的原因是 C.氨水中氨分子与水分子之间 () D.可燃冰(CH4·8H,0)中甲烷分子 A. 原子间的化学键键能逐渐减小 与水分子之间 B.范德华力逐渐增大 3.在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化 C.原子半径逐渐增大 气”的变化过程中，被破坏的作用力依 D.氧化性逐渐减弱 次是（) 7.下图中每条折线表示周期表WA~IA中的 A.范德华力、范德华力、范德华力 某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑 B.范德华力、范德华力、共价键 点代表一种氢化物，其中a代表的是 C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键 沸点/℃ 100 4.冰醋酸晶体中不存在的作用力是（) 50 A.极性键 B.非极性键 0 C.离子键 D.范德华力 -50 5.下列说法错误的是（) -100 -150 A.分子间作用力是分子间相互作用力的 2345周期 总称 A.H2S B.HCI B.分子间氢键的形成除使物质的熔、沸 C.PH3 D.SiH 点升高外，对物质的溶解度、硬度等 8.下列化合物的沸点比较，前者低于后者 34)练 第二章分子结构与性质。 的是() A. 氧族元素氢化物沸点高低与范德华力 A.乙醇与氯乙烷 的大小无关 B.邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸 B. 范德华力一定随相对分子质量的增大 C.对羟基苯甲酸与邻羟基苯甲酸 而减小 D.H,0与H,Te C.水分子间还存在一种特殊的分子间作 9.下列事实不能用氢键解释的是( 用力 A.HF、H,O的沸点比HCl、H,S的沸点 D.水分子间存在共价键，加热时较难断 高很多 裂 B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高 11.H,0分子内的0一H键、分子间的范德 C.H,0在常温下为液态 华力和氢键从强到弱依次为 D.NH,在H,O中的溶解性大于HCI HO CHO 10. 氧族元素的氢化物的沸点如下表： OH H20 H2S H2Se H2Te 100℃ -60.75℃ -41.5℃ -1.8℃ 的沸点比 CHO高，原因是 下列关于氧族元素氢化物的沸点高低的 分析和推断中，正确的是( 提升练)习 1.下列几种氢键：①0一H…O,②N一H…N, 3.下列说法错误的是（) ③F一H…F,④O一H…N,按氢键从强 A.卤化氢中，HF沸，点最高，是由于HF 到弱的顺序正确的是() 分子间存在氢键 A.③>①>④>②B.①>②>③>④ B.HCl溶于水时可形成含有配位键的阳 C.③>②>①>④ D.①>④>③>② 离子 2.下列关于氢键的说法正确的是（ C.H,O的沸点比HF的沸点高，是由于 A.每个水分子内含有两个氢键 水中氢键键能大 B.在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢 D.氢键X一H…Y的3个原子可能不在 键 同一条直线上 C.DNA中的碱基互补配对是通过形成 4.下列物质性质的变化规律与分子间作用 氢键来实现的 力无关的是（) D.HO的稳定性很强，是因为其分子 A.在相同条件下，N2在水中的溶解度 间形成氢键所致 小于02 35 高中化学选择性必修2（人教版） B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次 减弱 C.F2、CL2、Br2、L,的熔、沸点逐渐升高 D.CH,CH,、CH,CH,CH,、(CH,),CHCH,、 CH,CH,CH,CH,的沸，点逐渐升高 5.下列物质在水中溶解度的顺序正确的是 （) A.NH,>HCI>CO,>SO,>CI, (1)1mol冰中有 mol“氢键”。 B.SO,>CS,>H2S>Ss (2)水分子可电离生成两种含有相同电 C.HOCH,CHOH)CHO>CH3sCOOH> 子数的微粒，其电离方程式为 HCOOH D.HF>CO,>CH (3)在冰的结构中，每个水分子与相邻 6.已知： 的4个水分子“氢键”相连接。在 CH, SiH, NH PH 冰中除氢键外，还存在范德华力 沸点/K 101.7 161.2 239.7 185.4 (11k/mol)。已知冰的升华热是51 分解温度/K 873 773 1073 713.2 kJ/mol,则冰中氢键的能量是 分析上表中四种物质的相关数据，请回 kJ/mol. 答： (4)已知在相同条件下双氧水的沸，点明 (1)CH4和SiH4比较，NH3和PH比 显高于水的沸点，其可能的原因是 较，沸点高低的原因是 0 (2)CH4和SiH4比较，NH3和PH3比 (5)氨气极易溶于水的原因之一也与氢 较，分解温度高低的原因是 键有关。请判断NH,溶于水后，形 成的NH·H,O的合理结构是下图 (3)结合上述数据和规律判断，一定压 的(a)还是(b)? 强下HF和HCl的混合气体降温时 先液化。 7.水分子间存在一种叫“氢键”的作用 (介于范德华力与化学键之间)，彼此结 (b) 合而形成(H,0).。在冰中每个水分子被 4个水分子包围，形成变形的四面体，通 过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。 36)练高中化学选择性必修2（人教版） 由极性分子组成的氯化氢，故D错误 12.C【解析】很多有机物分子都是极性分子，但 因为极性很羽，所以大部分难溶于水，而有机物之间的 溶解度却很大，所以A错误；溴分子是非极性分子，故 B错误；二氧化碳(O=C=0)是非极性分子，D错误。 提升练习 1.A【解析】X、Y为两种元素，因此，吸引电子 的能力肯定不同，即XY肯定是极性分子。在X为中心 原子的情况下，若XY,呈直线形结构，则为非极性分 子；同理，若XY,呈平面三角形结构，为非极性分子； XY,呈正四面体形结构，为非极性分子。 2.D【解析】A中C02为极性键构成的非极性分 子，为直线形结构，S02为V形结构，是极性分子；B 中CH,为极性键构成的非极性分子，是正四面体形结 构，SiO,不是分子；C中BF,为极性键构成的非极性分 子，是平面三角形结构，NH,为极性键构成的极性分子， 是三角锥形结构；D中HCI和HⅢ都是极性键构成的直线 形结构，故都是极性分子。 3.B【解析】此题考查键的极性和分子的极性。A 中C02和HS都含极性键，但HS是极性分子；B中 C,H4和CH,都含C一H极性键，且都属于非极性分子； C中CL2不含极性键，D中NH、HCl为极性分子，都不 符合题意。 4.A【解析】PH,分子中含有3个σ键和1对孤电 子对，故杂化轨道的数目为4，采取sp杂化方式，空间 结构为三角锥形，与NH相似，为极性键形成的极性 分子。 5.B【解析】由元索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R为稀有气体分子，其为单原子分子，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P>S,故键长P一H>S一H,电负性P< S,元素电负性越大，对键合电子吸引力越大，与H元素 形成的化学键极性越大，故键的极性S一H>P一H,C错 误；原子半径P>N,故键长P一H>N一H,键长越短，键 能越大，故键能P一H<N一H,D错误。 6.A【解析】以非极性键结合起来的双原子分子一 定是非极性分子，但非极性分子可以由非极性键结合而 成（如P,),也可以由极性键结合而成（如CH,)。 7.D【解析】与是否含氢原子无关，如CH就是非 50 极性分子，A错误；与A、B的相对原子质量大小无关， 如CH,B错误；分子中所有原子都在同一平面上的也 可能是极性分子，如SO2,C错误；当n等于A的价电 子数时，根据价层电子对互斥理论，B在A原子周围对 称分布，分子无极性，D正确。 8.D【解析】在外加电场的作用下，水分子会发生 迅速摆动的原因是水是极性分子，这样才能受到外加电 场的影响，D符合题意。 9.N:N:0含有 【解析】已知N,0分子中氧原子只与其中一个氮原子 成键，则另一个氮原子要与这个氮原子成键，即得电子式 N:N:O,由同种原子间形成的化学键为非极性键， 氮原子与氮原子间形成的为非极性键。 第2课时范德华力和氢键及其对物质性质的影响 基础练习 1.D【解析】范德华力是分子间存在的较弱的电性 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。 2.D【解析】只有非金属性很强的元索与氢元素形 成强极性的共价键之间才可能形成氢键（如N、O、F)。 甲烷中的碳原子电负性较小，C一H不是强极性共价键， 故选D。 3.B【解析】“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”属于 石蜡的“三态”之间的转化，所以转化的过程中要克服 分子间作用力；“石蜡蒸气→裂化气”属于石油的裂化， 发生的是分解反应，属于化学变化，要破坏化学键（共 价键)。 4.C【解析】乙酸为共价化合物，分子内只有共价 键，分子间有范德华力和氢键，分子内部存在极性键和 非极性键。 5.D【解析】氢键不属于化学键。 6.B【解析】卤素单质组成、结构相似，从F,到 ,相对分子质量增大，范德华力增大，熔、沸点升高。 7.D【解析】由于HF、H,O、NH,分子间含有氢 键，所以在相应的主族元素中沸点最高，所以α表示的 应是第VA族元素的氢化物，又因为a在第三周期，所 以选D。 8.B【解析】乙醇和水均存在分子间氢键，氯乙烷 和H,Te不存在氢键，所以乙醇的沸点(78.5℃)高于 氯乙烷的沸点(12.3℃)，H20的沸点(100℃)高于 H,Te的沸点(-1.8℃)；分子内形成氢键的物质的熔、 沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔、沸点，对羟基 苯甲酸存在分子间氢键，沸点较高。 9.B【解析】在烷烃的同分异构体中，支链越多， 分子结构越对称，分子间作用力越小，熔、沸点越低， B错误。 10.C【解析】H,S、H,Se、H,Te的相对分子质量 逐渐增大，范德华力逐渐增强，其沸点逐渐升高，H,0 与H,S等的结构具有相似性，H0的相对分子质量最 小，但其沸点最高，说明H0分子间除了存在范德华力 外，还存在一种特殊作用力一氢键。H,0分子极为稳 定，加热时分子内的共价键很难断裂。 OH 11.0一H键、氢键、范德华力 CH0形 成分子内氢键，而H0一《○-CH0形成分子间氢键， 分子间氢键使分子间作用力增大，物质沸点升高 【解析】邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基 苯甲醛形成分子间氢键，沸点高。 提升练习 1.A【解析】F、O、N电负性依次降低，F一H、 O一H、N一H键的极性依次降低，故F一H…F中氢键最 强，其次为0一H…0,再次是0一H…N,最弱的为 N-H…N。 2.C【解析】水在固态和液态时，分子间存在着氢 键，而气态时氢键被破坏，所以A、B错误；H,0的稳 定性取决于分子内共价键的强度，与分子间氢键无关， D错误。 3.C【解析】由于HF分子间存在氢键，卤化氢中， HF沸点最高，A正确；HCl溶于水时可形成H,O,其 中含有配位键，B正确：H,O的沸点高于HF的原因是 H,0分子间形成的氢键数多于HF分子间形成的氢键数， C错误；通常情况下，形成氢键的孤电子对因排斥作用 要尽量与X一H中的成键电子对远离，以H原子为中心 的X、H、Y三个原子要尽可能在一条直线上，但分子内 氢键由于受环状结构的限制，X一H…Y往往不能在同一 直线上。 4.B【解析】A项中，N2和O2都是非极性分子， 在水中的溶解度都不大，但在相同条件下，0，分子与水 参考答案与解析⊙ 分子之间的作用力比N,分子与水分子之间的作用力大， 故O,在水中的溶解度大于N2;B项中，HF、HCl、 HBr、HⅢ的热稳定性与其分子中的共价键的强弱有关， 而与分子间作用力无关；C项中，F2、C2、Br2、↓的组 成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而 增大，故其熔、沸点逐渐升高；D项中，烷烃分子之间 的作用力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、 丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃的同分异构体中，支链越 多，分子结构越对称，分子间作用力越小，熔、沸点越 低，故异丁烷的沸点小于正丁烷。 5.D【解析】水为极性分子，与水形成氢键、与水 反应的气体在水中溶解度大。二氧化碳是非极性分子， 二氧化硫是极性分子，二氧化硫在水中的溶解度大于二 氧化碳，A错误；CS,是非极性分子，溶解度小于S0,、 H,S,B错误；HCOOH与水形成氢键，能与水混溶，同 类有机物的相对分子质量越大，极性越羽，在水中的溶 解度越小，C错误；HF与水形成氢键，CH,和二氧化碳 都是非极性分子，而二氧化碳与水反应，所以HF的溶 解度最大，CH4最小，D正确。 6.(1)SiH4的相对分子量比CH,大，分子间范德 华力大；NH,分子间能形成氢键，而PH,不能 (2)C一H键比Si一H键的键长短，键能大：N一H 键比P一H键的键长短，键能大 (3)HF 【解析】(1)CH,和SiH,的组成和结构相似，SiH 的相对分子量比CH,大，分子间范德华力大，沸点高； NH分子间能形成氢键，而PH不能，因此，NH比 PH沸点高。 （2)C比Si的原子半径小，C一H键比Si一H键键 长短，键能大，分解温度高；同理，N比P的原子半径 小，N一H键比P一H键键长短，键能大，分解温度高。 (3)HF分子间存在氢键，HC1分子间无氢键，只有 范德华力，因此，HF沸点高，HF比HC容易液化。 7.(1)2(2)H20+H20=H,0*+0H (3)20(4)双氧水分子之间存在更强烈的氢键 (5)(b) 【解析】(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成 氢键，故每个水分子形成的氢键数为子2。 (2)水电离产生0H(含有10个电子)，则与其电 子数相同的粒子为H,0*（含10个电子)。 (3)氢键的键能为51/mol,1k/mol-20N/mol。 2 51 高中化学选择性必修2（人教版） (5)从一水合氨的电离特点确定。NH,·H,0=三 NH+OH可知结构中含有NH和OH基本结构。 第3课时分子的手性 基础练习 L.B【解析】因为a与b具有不同的特性，所以a 和b一定不是同一种物质，性质不同说明结构不同，而 a与b分子式是相同的，所以a和b互为同分异构体，a 和b的空间构型若是四面体，两个氯原子就不存在相邻 和相间之分，手性异构必须镜像对称，a、b并不符合这 一点。 2.D【解析】写出各分子的结构简式： A:CH-'CH-COOH OH B:CH,一CH—CH,CH OH C: -*CH-CH, D:CH2-CH-CH2 OH OHOHOH A、B、C中存在手性碳原子（用*标记的），而D中 中间的碳原子连有两个相同的一CH,OH,不是手性碳原子 3.B【解析】根据有机化合物分子中手性碳原子的 判断方法：碳原子是否连有4个不同的原子或原子团可 知，A分子含1个手性碳原子，B分子含2个手性碳原 子，C分子含3个手性碳原子，D分子不含手性碳原子。 提升练习 1.A【解析】只有A、C项分子中含有手性碳原 子，A项分子与H,发生加成反应后，有支链的碳原子分 别连有一H、一CH、一CH、C,H,四个取代原子或 基团，都不同，是手性碳原子；C项分子与H,发生加成 反应后，中间碳原子上有两个相同的基团（一CH,OH), 没有手性碳原子。 2.C【解析】A选项所生成的物质连有两个 CH,C0OCH,一基团，不具有手性；该物质水解或与氢气 加成后，手性碳原子上连有两个CH,OH,故产物无手 性碳原子，B、D项不符合；C选项通过氧化反应，醛基 变成羧基，手性碳原子上的基团仍不相同，故产物仍有手 性碳原子。 COOH 3.2H-C-NH2 CI-C-H CH 【解析】根据手性碳原子周围连接四个不同的原子 52 或基团这一规律可以判断该物质的手性碳原子个数：参 照例子可以知道对映体关系就像我们照镜子一样，另一 种就是该种在镜子中的“镜像”。 4.(1)平面四边形结构 CI NH,Cl NH, (2) Pt Pt HN CI NH. (3)非极性分子极性分子 (4)根据相似相溶原理，极性分子溶质比非极性分 子溶质易溶于极性溶剂 【解析】因为淡黄色固体在水中的溶解度小，而黄绿 色固体在水中的溶解度大，所以淡黄色固体由非极性分子 组成，黄绿色固体由极性分子组成。PCL,(NH,)2存在两 种分子，则PCL,(NH)2是平面四边形结构，其几何构型 CI NH NH 分别为 Pt (淡黄色固体)， Pt HN CI CI NH (黄绿色固体)。 感知高考 1.B【解析】CS2中C为sp杂化，无孤电子对，空 间结构为直线形，结构对称，属于非极性分子，A错误； NF,中N为sp杂化，有1对孤电子对，空间结构为三 角锥形，结构不对称，属于极性分子，B正确；S0,中S 为sp杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，结 构对称，属于非极性分子，C错误；SiF,中Si为sp杂 化，无孤电子对，空间结构为正四面体形，结构对称， 属于非极性分子，D错误。 2.A【解析】F原子半径小，电子云密度大，两个 原子间的斥力较强，F一F键不稳定，因此F一F键的键 能小于C1一CI键的键能，与电负性无关，氟的电负性大 于氯的电负性，A错误；F一C键的极性大于C1一C键的 极性，使一CF,的极性大于一CCL,的极性，导致三氟乙 酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸 性更强，B正确；氟的电负性大于氯的电负性，H一F键 的极性大于H一C键的极性，导致HF分子极性强于 HC1,C正确；氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相 连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此 气态氟化氢中存在(HF)2,D正确。 3.A【解析】CH分子中心C原子的价层电子对数 为4，H,0分子中心0原子的价层电子对数也为4，所以 它们的VSEPR模型都是四面体，A正确；SO;的孤电子