3.4.1范德华力和氢键 同步练习 2025-2026学年高二下学期化学苏教版选择性必修2

第四单元 分子间作用力 分子晶体 第一课时 范德华力与氢键 【基础练习】 题型一：范德华力和氢键 1、北京冬奥会国家速滑馆用CO2代替氟利昂（氟氯代烃）、液氨等传统制冷剂，采取跨临界直冷制冰技术制造出更优质冰面，助力选手发挥，打造科技冬奥。下列说法正确的是 ( ) A.减少氟利昂的使用可有效防治酸雨 B.氨气易液化与分子间存在氢键有关 C.CO2的电子式为： D.1 mol冰中含有4mol氢键 2、下列对一些实验事实的理论解释正确的是 ( ) 选项 实验事实 理论解释 A 溴单质、碘单质在CCl1中的溶解度比在水中大 溴单质、碘单质和CCl4都为极性分子 B 常温常压下，卤素单质从到I2的聚集状态由气态、液态到固态 范德华力逐渐减小 C 常温常压下，1体积水可以溶解700体积NH3 氨是极性分子且有氢键影响 D HF的沸点高于HCI H-F的键长比H-Cl的短 3、下列说法正确的是 ( ) A.分子间作用力的作用能与化学键的键能大小相当 B.分子间作用力的作用能远大于化学键的键能，是一种很强的作用力 C.分子间作用力主要影响物质的化学性质 D.物质中相邻原子或离子之间强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，称为分子间作用力 4、离子键、共价键、金属键、范德华力是微粒之间的不同作用力，下列物质中含有上述任意两种作用力的是 ( ) ①②SiO2③氦气 ④金刚石 ⑤NH4CI ⑥白磷 A.①②④ B.①③⑥ C.①⑤⑥ D.③④⑤ 5、中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法不正确的是 ( ) A.由于氢键的存在，HF的热稳定性强于 B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚（CH3OCH3）更易溶于水 C.由于氢键的存在，沸点：:HF>HI>HBr>HCl D.由于氢键的存在，冰能浮在水面上 1 学科网（北京）股份有限公司 6、下列事实与氢键无关的是 ( ) A．液态氟化氢中有三聚氟化氢（HF)3分子存在 B.H2O比H2S稳定 C.乙醇能与水以任意比例混溶，而甲醚难溶于水 D.冰的密度比液态水的密度小 题型二：分子间作用力对物理性质的影响 7、元素F、C1、Br、I位于周期表VIA族。下列事实不能通过比较元素电负性解释的是 ( ) A.F-F的键能比Cl-Cl小 B.CF3I与水发生反应的产物是CF3H和HIO C. 更易形成 D．气态氟化氢中存在（HF)2，而气态氯化氢中是HC1分子 8、下列图示中，图1是8-羟基喹啉，图2是用高分辨原子力显微镜观察到的聚集的8-羟基喹啉图像，图3是聚集的分子结构模型。下列有关说法正确的是 ( ) 图1 图2 图3 A．图1中，每个8-羟基喹啉分子中含有5个π键 B．对比图2可验证8-羟基喹啉分子间存在氢键 C.C、N、O的第一电离能依次增大 D.原子力显微镜可直接观测到氢键的本质 9 下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是 ( ) A.液溴和己烷分别受热变为气体 B.干冰和氯化铵分别受热变为气体 C.硅和白磷分别受热熔化 D.氯化氢和蔗糖分别溶解于水 10、氧是地壳中含量最多的元素，氮是空气中含量最多的元素。 (1)中的O-H、水分子间的范德华力和氢键由强到弱的顺序依次为 > > 。 （2)N、P、As都属于元素周期表中VA族元素，形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序（填分子式）： > > 。 （3）图1表示某种含氮有机化合物的结构简式，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2）。分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子并形成4个氢键予以识别。 图1 图2 下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是 （填字母）。 a. CF4 b.CH4 c. NH d. 【综合能力提升】 11、在水中，水分子可彼此通过氢键形成。在一定温度下（H2O）n的n=5,每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。的n=5时，下列说法正确的是 ( ) A.(H2O)n是一种新的水分子 B.(H2O)n仍保留着水的化学性质 C.1 mol(H2O)n中有2个氢键 D.1 mol(H2O)n中有4mol氢键 13.已知各种硝基苯酚的性质如表，下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是(　　) 名称 结构简式 溶解度/(g/100 g水，25 ℃) 熔点/℃ 沸点/℃ 邻硝 基苯酚 0.2 45 100 间硝 基苯酚 1.4 96 194 对硝 基苯酚 1.7 114 295 A.邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔、沸点低于另两种硝基苯酚 B.间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键 C.对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔、沸点较高 D.三种硝基苯酚都不能与水分子形成氢键，所以在水中溶解度小 14.(10分)回答下列问题。 (1)氨(NH3)的熔、沸点比联氨(N2H4)低的主要原因是　　　　　　　。  (2)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是　　　　　　　。  (3)常温下丙酸(CH3CH2COOH)为液体，而氨基乙酸(HOOCCH2NH2)为固体，主要原因是　　　　　　　。  (4)比较As的简单氢化物与同族第2、3周期元素所形成的简单氢化物稳定性、沸点高低并说明理由： 　　　　　　　。  (5)H2SO4为黏稠状、难挥发性的强酸，而HNO3是易挥发性的强酸，其原因是　　　　　　　。  12(1）铜与类卤素（SCN)2发生反应生成mol中含有 molπ键；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H-S-C=N)的沸点低于异硫氰酸（H-N=C=S）的沸点，其原因是 。 (2)与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为 。 （3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示。 化合物甲 化合物乙 化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是 ;化合物乙中第2周期元素原子的第一电离能由大到小的顺序为 （用元素符号表示，下同），其中电负性最大的元素是 。 3 学科网（北京）股份有限公司 答案和解析 1.B 氟利昂为氟氯代烃，不会产生酸雨，A错误；CO2的电子式为：O::C::O:,C错误；根据均摊法，1个水分子可形成2个氢键，则1 mol 冰中含有2mol氢键，D错误。 2.C 溴单质、碘单质和CCl4都为非极性分子，A 错误；组成、结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，常温常压下，卤素单质从到的聚集状态由气态、液态到固态，范德华力逐渐增大，B错误；HF分子间有氢键，故HF的沸点高于HCI，键长越短，键能越大，物质越稳定，影响的是物质的化学性质，沸点是物理性质，D错误。 3.D 化学键是指物质中直接相邻的原子或离子之间的强烈相互作用；分子间作用力是指分子间普遍存在着将分子聚集在一起的作用力，分子间作用力比化学键弱得多，A、B错误，D正确；分子间作用力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点和溶解性，C错误。 4.C ①存在离子键和非极性共价键；②SiO2只存在极性共价键；③氦气只存在范德华力；④金刚石只存在非极性共价键；⑤NH,CI 存在离子键和极性共价键；⑥白磷存在非极性共价键和范德华力；因此①⑤⑥含有两种作用力，C正确。 5.A 元素的非金属性越强，其氢化物的热稳定性越强，非金属性F>S，则HF的热稳定性强于H2S，与氢键无关，A错误；和水形成的分子间氢键越多，物质在水中的溶解度越大，乙醇和水形成的分子间氢键较多，故乙醇比甲醚更易溶于水，B正确；卤素的氢化物结构相似，且只有HF分子间含有氢键，相对分子质量HI＞HBr>HCl,，故卤素的氢化物的沸点HF＞HI>HBr>HCl,C正确；冰中分子排列有序，氢键数目增多，使体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上，D正确。 6.B HF的极性非常强，F原子的半径很小，在HF中会产生分子间氢键，通过氢键使得HF 相互缔合成三聚氟化氢（HF)3分子，A错误；分子的稳定性取决于分子内键能的大小，与分子之间氢键无关，B正确；乙醇分子可以和水分子之间形成氢键，故乙醇能与水以任意比例混溶，而甲醚（CH3-O-CH3）中氧原子上无氢原子，与水分子之间不能形成氢键，同时甲醚分子的极性非常小，故难溶于水，C错误；冰中的氢键比液态水中的强，使得水分子排列得很规则，造成体积膨胀，密度变小，D错误。 7.A 半径F<Cl,，故F-F的键能比Cl-Cl大，A符合题意；CF3I中由于F的电负性较大，则整体带负电，I带正电，水（H-OH）中H 带正电，OH带负电，根据异种电性相吸知，生成物为与H结合成CF3HI,I与OH结合成IOH（即HIO),B不符合题意；Cl的电负性比Br强，则C-Cl的极性比C-Br强，极性强的化学键更易断开，故 更易生成＜-CH2·,C不符合题意；HF中F的电负性较大，可以吸引另一个HF中“裸露”的H，两者之间形成氢键，即存在（HF)2，而HCI 中Cl的电负性较弱，不会形成分子间氢键，D 不符合题意。 8.B 苯环中的不饱和键为1个大π键，因此8-羟基喹啉分子中不可能含有5个π键，A错误；根据图示，8-羟基喹啉分子间存在O-H···N、O-H···O等氢键，B正确；第一电离能C＜O<N,C错误；通过原子力显微镜观测在铜单晶表面吸附组装的8-羟基喹啉分子，获得原子级分辨的分子化学骨架结构图像，并清晰观察到分子间存在的氢键作用，并不是直接观测到氢键的本质，D错误。 9.A 溴和己烷都由分子构成，受热熔化都克服分子间作用力，A符合题意；干冰和氯化铵受热变为气体，分别克服分子间作用力和离子键、共价键，克服的粒子间相互作用不同，B不符合题意；硅属于共价晶体，白磷由分子构成，熔化时分别克服共价键和分子间作用力，C不符合题意；氯化氢和蔗糖分别溶解于水，分别克服共价键和分子间作用力，克服的粒子间相互作用不同，D不符合题意。 10.(1)O-H 氢键 范德华力 (2)NH3AsH3 PH3 (3)c 解析：(3）能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求该分子或离子是正四面体结构且能形成4个氢键，只有NH，符合要求。 11. B(H2O)n是分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，故（，不是一种新的分子，(H2O)，仍保留着水的化学性质，A错误，B正确；每摩尔有2mol氢键，当n=5时，1mol（所含氢键数相当于5molH2O分子含有的氢键数，则1mol （H2O)，中有10mol氢键，C、D错误。 12、D 13答案　(1)联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键 (2)乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键 (3)羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸中羧基和氨基均能形成分子间氢键 (4)稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：NH3>AsH3>PH3，因为NH3可以形成分子间氢键，沸点最高，AsH3的相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高 (5)H2SO4分子之间容易形成氢键，而HNO3易形成分子内氢键，造成分子间作用力减弱，易挥发 14.(1)4 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能（2）分子与分子之间可以形成氢键（3）化合物乙分子间可以形成氢键 N>O>C O 解析：(1）铜与类卤素（SCN)2反应生成分子中硫原子形成两个共用电子对、C原子形成四个共用电子对、N原子形成三个共用电子对，(SCN)2的结构式为N=C-S-S-C=N，每个分子中含有4个π键，则1mol(SCN)2中含有4 molπ键；能形成分子间氢键的物质的熔、沸点较高，异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能形成分子间氢键，所以异硫氰酸的熔、沸点高于硫氰酸。（2）与H2O之间可以形成氢键，溶解度增大，导致与H2O可以任意比例互溶。（3）由于化合物乙分子间存在氢键，故化合物乙的沸点比化合物甲高。化合物乙中第2周期元素有C、N、O 三种，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N>O>C。同周期主族元素随原子序数增大，电负性增大，故电负性最大的元素是O。 4 学科网（北京）股份有限公司 $