第3章 第2节 第1课时 分子晶体（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版 单选）

[对应知能达标训练P25] [基础训练] 1．为践行社会主义核心价值观，创建和谐社会，实现碳达峰和碳中和，我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径：通过电催化与生物合成相结合，以二氧化碳和水为原料成功合成了葡萄糖(C6H12O6)和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。关于上述物质，下列说法正确的是(　　) A．CO2和H2O均为极性分子，故CO2易溶于水 B．CO2晶体属于分子晶体，晶体中一个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个 C．H2O分子中O原子上有2个孤电子对，故H2O分子的VSEPR模型为V形 D．葡萄糖和脂肪酸都可以和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体 解析　CO2是非极性分子，能溶于水是因为与水发生反应，在水中的溶解度不大，A错误；CO2是分子晶体，分子间靠范德华力维系，分子采取密堆积，故一个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个，B正确；H2O中O原子价层电子对数＝2＋＝4，O原子含有2个孤电子对，则该分子VSEPR模型为四面体形，C错误；葡萄糖不含羧基，不能和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体，D错误。 答案　B 2．(2024·山东潍坊二中高二检测)下列说法正确的有(　　) ①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征 ②冰融化时，分子中H—O键发生断裂 ③分子晶体在干燥或熔融时，均能导电 ④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高 ⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高 ⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低 ⑦分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越大，分子越稳定 A．2项　　　　　 B．3项 C．4项 D．5项 解析　①分子晶体的构成微粒是分子，但只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的特征，含有氢键的分子晶体不是密堆积，故①错误；②冰融化克服氢键，属于物理变化，水分子中H—O键没有断裂，故②错误；③分子晶体在干燥或熔融时，均不能导电，故③错误；⑤分子晶体熔化时破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，即说明分子内共价键键能大小与该分子晶体的熔点高低无关，故⑤错误；⑦分子的稳定性与分子间作用力无关，稳定性属于化学性质，分子间作用力影响物理性质，故⑦错误；只有④、⑥正确，故选A。 答案　A 3．下列有关分子晶体的说法正确的是(　　) A．固态时能导电 B．分子间一定存在范德华力 C．分子间一定存在氢键 D．分子晶体全部为化合物 解析　分子晶体固态时不导电，故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，而氢键只存在于与电负性很大的氮、氧、氟原子结合的氢原子与另一个电负性很大的原子之间，可以存在于分子之间或分子之内，故B正确，C错误；部分非金属单质也是分子晶体，如N2，故D错误。 答案　B 4．常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水剧烈反应，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是(　　) A．S2Cl2分子中的两个S原子均是sp2杂化 B．S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2 C．S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl D．S2Cl2晶体为分子晶体 解析　每个S均形成2个单键，还有两个孤电子对，其VSEPR模型为四面体形，是sp3杂化，A错误；组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，则熔、沸点：S2Br2>S2Cl2，B正确；根据题给信息，S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，C正确；S2Cl2常温下是液体，熔、沸点较低，分子中S原子与Cl原子以共价键结合，属于分子晶体，D正确。 答案　A 5．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是(　　) A．正硼酸晶体属于分子晶体 B．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 C．H3BO3分子的稳定性与氢键有关 D． 1 mol H3BO3晶体中平均含2 mol 氢键 解析　根据题意，正硼酸(H3BO3)中存在H3BO3分子，属于分子晶体，A项正确；硼原子最外层只有3个电子，与氧原子之间形成3个共用电子对，因此分子中B原子最外层有6个电子，不是8电子稳定结构，B项错误；分子的稳定性与分子内的共价键键能有关，与氢键无关，C项错误；一个H3BO3分子参与形成了6个氢键，一个氢键为2个H3BO3分子所共用，因此1 mol H3BO3晶体中平均含3 mol 氢键，D项错误。 答案　A 6．下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是(　　) A．NH3、HD、C10H18　　 B．PCl3、CO2、H2SO4 C．SO2、C60、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2 解析　HD属于分子晶体，但为单质，故A错误；PCl3、CO2、H2SO4均属于分子晶体，且为化合物，故B正确；C60属于分子晶体，但为单质，故C错误；Na2S中含有离子键，不属于分子晶体，故D错误。 答案　B 7．已知在晶体中仍保持一定几何形状的最小单位称为晶胞。干冰晶胞是一个面心立方体，在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子，每个面心各有一个二氧化碳分子。实验测得25 ℃时干冰晶体的晶胞棱长为a cm，其摩尔质量为M g·mol-1，则该干冰晶体的密度为(单位：g·cm-3)(　　) A． B． C． D． 解析　每个顶点上的二氧化碳分子被8个晶胞共用，每个面心上的二氧化碳分子被两个晶胞共用，所以该晶胞中二氧化碳分子个数＝8×＋6×＝4，ρ＝＝＝g·cm-3，故D正确。 答案　D 8．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　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。 答案　D [能力提升] 9．磷元素有白磷、红磷等单质，白磷(P4)分子结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为xP4(白磷，s)===4Px(红磷，s)　ΔH<0；下列说法正确的是(　　) A．P4分子中的P—P—P键角为60° B．白磷和红磷互为同位素 C．白磷晶体中1个P4分子周围有8个紧邻的P4分子 D．白磷和红磷在O2中充分燃烧生成等量P2O5(s)，白磷放出的热量少 解析　白磷分子为正四面体结构，每个顶点1个P原子，P4分子中的P—P—P键角为60°，A正确；白磷和红磷互为同素异形体，B错误；白磷为面心立方最密堆积，配位数为12，白磷晶体中1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子，C错误；从题中可知，白磷转化为红磷放热，说明相等质量的白磷能量高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，D错误。 答案　A 10．有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa 时测定它们的沸点(℃)如下表所示： 第一组 A－268.8 B－249.5 C－185.8 D－151.7 第二组 F2－187.0 Cl2－33.6 Br2 58.7 I2 184.0 第三组 HF 19.4 HCl－84.0 HBr－67.0 HI－35.3 第四组 H2O 100.0 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分子中化学键键能最大 B．第三组与第四组相比较，化合物的稳定性：HBr>H2Se C．第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF>HCl>HBr>HI D．第一组物质是分子晶体，一定含有共价键 解析　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同为第四周期元素， Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性：HBr>H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C不正确；第一组物质是分子晶体，但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。 答案　B 11．(2024·天津高二调研)在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是(　　) A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形 B．甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合 C．可燃冰属于分子晶体 D．水分子的键角大于甲烷分子的键角 解析　CH4的VSEPR模型为正四面体形，H2O的VSEPR模型是四面体形，A错误；甲烷分子与构成“笼子”的水分子间不能形成氢键，B错误；H2O的键角为105°，CH4的键角为109°28′，D错误。 答案　C 12．(1)水分子间存在一种“氢键”(强度介于范德华力与化学键之间)的作用，彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成四面体，通过氢键相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图1： ①1 mol冰中有________mol 氢键。 ②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。 ③氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是________(填图2中的字母)。 (2)图3折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b，你认为正确的是________(填“a”或“b”)；部分有机物的熔、沸点见下表： 烃 CH4 CH3CH3 CH3(CH2)2CH3 沸点/℃ －164 －88.6 －0.5 硝基苯酚 OHNO2 OHNO2 NO2OH 熔点/℃ 45 96 114 由这些数据你能得出的结论是_____________________________________________ ____________________________________________________(至少写2条)。 解析　(1)①根据冰的结构示意图，每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子结合，平均每个H2O分子含有氢键数目为4×＝2，故1 mol冰中含2 mol氢键。②冰的升华热是51 kJ·mol-1，水分子间还存在范德华力(11 kJ·mol-1)，1 mol水中含有2 mol氢键，升华热＝范德华力＋氢键，所以冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol-1。③NH3溶于水后，形成NH3·H2O，而NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2O⥫⥬NH＋OH－，可知结构中含有铵根离子和氢氧根离子的基本结构，故NH3·H2O的合理结构是b。 (2)折线a和b沸点先小后大，则开始物质的沸点高与氢键有关，而a中原子序数大的氢化物沸点高于含氢键的物质，与事实不符，故a错误，b正确；只有c曲线中的氢化物沸点没有反常升高，则物质间没有氢键，则c为碳族元素氢化物，即折线c可以表达出第ⅣA族元素氢化物的沸点的变化规律。 答案　(1)①2　②20　③b　(2)ⅣA　b　有机物相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；当有机物能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低，当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高 13．(1)下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的有________(填物质代号)。 物质 性质 X 熔点为10.31 ℃，呈液态时不导电，在水溶液中能导电 Y 易溶于CCl4，熔点为11.2 ℃，沸点为44.8 ℃ Z 常温下为气态，极易溶于水，溶液的 pH>7 W 常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体 M 熔点为1 070 ℃，易溶于水，在水溶液中能导电 N 熔点为97.81 ℃，质软，能导电，密度为0.97 g·cm-3 (2)如图为干冰的晶胞结构示意图。 ①CO2、CS2晶体的沸点高低为________>________(填写相应物质的化学式)。 ②干冰常压下极易升华，在工业上用作制冷剂，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)分子晶体的熔、沸点一般比较低，硬度较小，固态时不导电。M的熔点高，肯定不是分子晶体；N是金属钠的性质；其余X、Y、Z、W均为分子晶体。(2)①CO2、CS2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大于CO2，其分子间作用力大于CO2，沸点高于CO2。②CO2分子以分子间作用力结合形成固态干冰，由于分子间作用力弱，干冰易从固态直接升华变为气态，且破坏分子间作用力吸收环境热量从而使温度降低，所以干冰可作制冷剂。 答案　(1)XYZW　(2)①CS2　CO2　②CO2分子间作用力较弱，易克服分子间作用力，克服分子间作用力要吸热 学科网（北京）股份有限公司 $