高中化學 專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 第4單元 分子間作用力 分子晶體學業(yè)分層測評 蘇教版

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分子間作用力 分子晶體 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1.下列現(xiàn)象與化學鍵有關的是(　　) A.F2、Cl2、Br2、I2單質(zhì)的熔點依次升高 B.H2O的沸點遠高于H2S的沸點 C.H2O在高溫下也難分解 D.干冰氣化 【解析】　在A項中，鹵素單質(zhì)分子間存在著分子間作用力，且相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，單質(zhì)的熔、沸點也就越高。B項中由于H2O分子間存在氫鍵，使分子間作用力增強，所以H2O的沸點要比H2S的高。C項中水分解要破壞化學鍵，由于H—O鍵鍵能很大，在較高溫度時也難打開，所以H2O分子很穩(wěn)定，與共價鍵有關。D項，在干冰中，CO2分子間通過范德華力結合在一起，在氣化時需要克服范德華力，而CO2分子內(nèi)的化學鍵并沒有斷裂。 【答案】　C 2.固體乙醇中不存在的作用力是(　　) A.離子鍵　　　　　 B.極性鍵 C.非極性鍵 . D.范德華力 【解析】　乙醇為共價化合物，分子中只有共價鍵，分子間有范德華力和氫鍵，分子內(nèi)部存在極性共價鍵和非極性共價鍵。 【答案】　A 3.若不斷地升高溫度，實現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間的相互作用依次是(　　) A.氫鍵　分子間作用力　非極性鍵 B.氫鍵　氫鍵　極性鍵 C.氫鍵　極性鍵　分子間作用力 D.分子間作用力　氫鍵　非極性鍵 【解析】　固態(tài)的水與液態(tài)的水分子間的作用力種類相同，均為氫鍵和范德華力，區(qū)別在于氫鍵的數(shù)目，故由固態(tài)水―→液態(tài)水主要破壞氫鍵，同樣，由液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r，破壞的也主要是氫鍵，而由H2O(氣)―→H2(氣)＋O2(氣)時破壞了極性鍵。 【答案】　B 4.下列物質(zhì)中不存在氫鍵的是(　　) A.冰醋酸中醋酸分子之間 B.液態(tài)氟化氫中氟化氫分子之間 C.一水合氨分子中的氨分子與水分子之間 D.可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子與水分子之間 【解析】　C—H鍵中的C、H原子均不能形成氫鍵，故可燃冰中甲烷分子與H2O分子間一定不存在氫鍵。 【答案】　D 5.下列關于范德華力的敘述中，正確的是 (　　) A.范德華力的實質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學鍵 B.范德華力與化學鍵的區(qū)別是作用力的強弱問題 C.任何分子間在任意情況下都會產(chǎn)生范德華力 D.范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量 【解析】　范德華力是分子與分子之間的一種相互作用，其實質(zhì)與化學鍵類似，也是一種電性作用，但二者的區(qū)別是作用力的強弱不同?；瘜W鍵是強烈的相互作用，范德華力只有2～20 kJmol－1，故范德華力不是化學鍵；范德華力普遍存在于分子之間，但也必須滿足一定的距離要求，若分子間的距離足夠大，分子之間也難產(chǎn)生相互作用。 【答案】　B 6.(2016連云港高二檢測)下列有關晶體的敘述中，錯誤的是(　　) 【導學號：61480038】 A.離子晶體在熔化時，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時化學鍵不被破壞 B.白磷晶體中，結構粒子之間通過分子間作用力結合 C.石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價鍵所形成的空間網(wǎng)狀結構的晶體 D.構成分子晶體的結構粒子中一定存在共價鍵 【解析】　本題考查各晶體類型與化學鍵的關系，離子晶體是通過離子鍵將陰、陽離子結合在一起的，所以熔化時，離子鍵被破壞，分子晶體是通過范德華力結合的，熔化時化學鍵不受影響，A正確；白磷晶體是分子晶體，結構粒子(P4)之間是范德華力，B正確；石英晶體是原子晶體，C正確；稀有氣體固態(tài)時屬于分子晶體，分子內(nèi)不存在共價鍵，D錯誤。 【答案】　D 7.下列性質(zhì)符合分子晶體的是(　　) A.熔點1 070 ℃，易溶于水，水溶液能導電 B.熔點10.31 ℃，液體不導電，水溶液能導電 C.熔點97.81℃，質(zhì)軟，能導電，密度是0.97 gcm－3 D.熔點63.65 ℃，熔化時能導電，水溶液也能導電 【解析】　分子晶體的特點是熔、沸點低，硬度小，熔融狀態(tài)不導電，其水溶液可以導電。 【答案】　B 8.SiCl4的分子結構與CCl4類似，對其作出如下推斷：①SiCl4晶體是分子晶體；②常溫、常壓下SiCl4不是氣體；③SiCl4分子是由極性鍵構成的非極性分子；④SiCl4熔點高于CCl4。其中正確的是(　　) A.只有① . B.只有①② C.只有②③ . D.①②③④ 【解析】　SiCl4的分子結構與CCl4類似，是分子晶體，因此①正確；在常溫、常壓下CCl4是液體，SiCl4的熔點、沸點比CCl4高，故②正確；SiCl4分子結構為正四面體，所以它是以極性鍵(Si—Cl鍵)構成的非極性分子，故③正確；由于SiCl4分子間作用力大于CCl4，故SiCl4熔點高于CCl4，故④正確。 【答案】　D 9.有關晶體的下列說法中正確的是(　　) A.分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 B.原子晶體中共價鍵越強， 熔點越高 C.冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂 D.氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞 【解析】　分子晶體中分子間作用力越大，則分子晶體的熔沸點越高，分子內(nèi)共價鍵鍵能越大，則分子越穩(wěn)定；冰中水分子間存在氫鍵；冰融化時斷裂了氫鍵，共價鍵未發(fā)生變化；NaCl中Na＋、Cl－之間存在離子鍵，NaCl熔化成Na＋、Cl－時一定破壞了離子鍵。 【答案】　B 10.(1)H2O分子內(nèi)的O—H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強到弱依次為 _________________________________________________。 【答案】　(1)O—H鍵、氫鍵、范德華力 11.液態(tài)HF中的氫鍵可表示為： (1)試分析氫鍵的成因：________________________________。 (2)氫鍵的通式可表示為X—H…Y，其中X、Y均是電負性較強、半徑較小的原子，如F、O、N；X、Y可以是同種原子，也可以是不同種原子。甲酸能夠以二聚體形式存在，試用結構圖表示： ________。 【答案】　(1)由于HF中共用電子對的偏移而使F原子帶負電，H原子帶正電，相鄰的HF分子中的H和F原子之間的靜電作用產(chǎn)生氫鍵 12.有下列幾種晶體：A.水晶；B.冰醋酸；C.白磷；D.金剛石；E.晶體氬；F.干冰。 (1)屬于分子晶體的是________，直接由原子構成的分子晶體是______________。 (2)屬于原子晶體的化合物是________。 (3)直接由原子構成的晶體是 ________ 。 (4)受熱熔化時，需克服共價鍵的是________。 【解析】　根據(jù)構成晶體的微粒不同，分子晶體僅由分子構成，原子晶體中無分子。原子晶體和單原子分子晶體都是由原子直接構成的，原子晶體有A、D，但化合物只有A。分子晶體熔化時，一般不破壞化學鍵；原子晶體熔化時，破壞共價鍵，稀有氣體中沒有化學鍵。 【答案】　(1)B、C、E、F　E　 (2)A　(3)A、D、E (4)A、D 13.(1)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關的是________。 A.干冰熔化 B.乙酸汽化 C.乙醇與丙酮混溶 E.碘溶于四氯化碳 F.石英熔融 (2)下圖是晶體碘的晶胞結構，回答下列問題： ①碘晶體屬于________晶體，碘升華克服的作用力是______。 ②該晶胞中含有________個這種微粒。 【解析】　A、E只與范德華力有關，B、C、D還與氫鍵有關，F(xiàn)破壞了共價鍵。 【答案】　(1)AE　(2)①分子　分子間作用力?、? [能力提升] 14.下列兩組命題中，B組中命題正確，且能用A組中的命題加以解釋的是(　　) A組 B組 Ⅰ.H—I鍵的鍵能大于H—Cl鍵的鍵能 ①HI比HCl穩(wěn)定 Ⅱ.H—I鍵的鍵能小于H—Cl鍵的鍵能 ②HCl比HI穩(wěn)定 Ⅲ.H2S的范德華力大于H2O的范德華力 ③H2S的沸點比H2O的高 Ⅳ.HI的范德華力小于HCl的范德華力 ④HI的沸點比HCl的低 A.Ⅰ　①　　　　　　　　 B.Ⅱ?、? C.Ⅲ　③ . D.Ⅳ?、? 【解析】　非金屬性：Cl>I，原子半徑：ClH2S，水的沸點比硫化氫的高，C錯誤。HI和HCl的組成與結構均相似，且Mr(HI)>Mr(HCl)，所以分子間作用力(范德華力)：HI>HCl，HI的沸點比HCl的高，D錯誤。 【答案】　B 15.據(jù)報道，科研人員應用計算機模擬出結構類似于C60的物質(zhì)N60。已知：①N60分子中每個氮原子均以N—N鍵結合三個N原子而形成8電子穩(wěn)定結構；②N—N鍵的鍵能為167 kJ/mol。請回答下列問題： (1)N60分子組成的晶體為________晶體，其熔沸點比N2________(填“高”或“低”)，原因是________________________。 (2)1 mol N60分解成N2時吸收或放出的熱量是________________kJ(已知N≡N鍵的鍵能為942 kJ/mol)，表明穩(wěn)定性N60________N2(填“>”“<”或“＝”)。 (3)由(2)列舉N60的用途：___________________________。 【解析】　 (1)N60、N2形成的晶體均為分子晶體，因Mr(N60)>Mr(N2)，故N60晶體中分子的范德華力比N2晶體大，N60晶體的熔沸點比N2晶體高。 (2)因每個氮原子形成三個N—N鍵，每個N—N鍵被2個N原子共用，故1 mol N60中存在N—N鍵1 mol 603＝90 mol。 發(fā)生的反應為N60===30N2　ΔH，故ΔH＝90167 kJ/mol－30942 kJ/mol＝－13230 kJ/mol<0，為放熱反應，表明穩(wěn)定性N2>N60。 (3)由于反應放出大量的熱和氣體，因此N60可用作高能炸藥。 【答案】　(1)分子　高　N60、N2均形成分子晶體，且N60的相對分子質(zhì)量大，分子間作用力大，故熔沸點高　(2)13230　<　(3)N60可做炸藥 16.1985年，科學家發(fā)現(xiàn)1個C60分子是由80個碳原子構成的，它的形狀像足球(如下圖C)，因此又叫足球烯。1991年科學家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)——碳納米管，它是由六元環(huán)形的碳原子構成的管狀大分子(如下圖D)，圖A、圖B分別是金剛石和石墨的結構示意圖(圖中小黑點或小圓圈均代表碳原子)。 請回答下列問題。 (1)金剛石、石墨、足球烯和碳納米管的物理性質(zhì)存在較大差異的原因是_____________________________。 (2)常溫下，足球烯和碳納米管的化學性質(zhì)是否比金剛石和石墨活潑？答：________(填“活潑”或“一樣”)，理由是______________________。 (3)在金剛石的立體網(wǎng)狀結構中，含有共價鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有________個碳原子，每個碳原子上的任意兩個C—C鍵間夾角都是________。 (4)燃氫汽車之所以尚未大面積推廣，除較經(jīng)濟的制氫方法尚未完全解決外，制得H2后還需解決貯存問題，在上述四種碳單質(zhì)中有可能成為貯氫材料的是 ________。 【解析】　(1)在由碳元素形成的四種單質(zhì)中，其物理性質(zhì)差異較大的原因是在四種單質(zhì)中碳原子排列的方式不同(由題目給出的四種圖形可以看出)。(2)充分利用碳元素所形成的四種單質(zhì)的結構示意圖展開空間想象力。例如：碳納米管表面積大，故可作為貯氫材料。因為金剛石中存在以碳原子為中心的正四面體結構，故兩個C—C鍵間夾角為109.5。 【答案】　(1)碳原子排列的方式不同　(2)一樣　碳原子最外層電子數(shù)為4，在常溫下不易得失電子 (3)6　109.5　(4)碳納米管