2019年高中化學(xué) 專題三 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 第四單元 分子間作用力 分子晶體作業(yè) 蘇教版選修3.doc

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2019年高中化學(xué) 專題三 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 第四單元 分子間作用力 分子晶體作業(yè) 蘇教版選修3 1．關(guān)于氫鍵，下列說法不正確的是(　　) A．每一個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵 B．冰、水中都存在氫鍵 C．水是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水分子之間能形成氫鍵 D．由于N、O、F的電負(fù)性比較大，所以NH3、H2O、HF分子間都可以形成氫鍵 解析：選A。在水分子中，氫與氧以共價(jià)鍵結(jié)合，水分子之間存在氫鍵。 2．當(dāng)干冰汽化時(shí)，下列所述各項(xiàng)中發(fā)生變化的是(　　) ①分子間距離?、诜稄匀A力　③氫鍵?、芊肿觾?nèi)共價(jià)鍵 ⑤化學(xué)性質(zhì)?、尬锢硇再|(zhì) A．①③⑤ B．②④⑥ C．①④⑥ D．①②⑥ 解析：選D。干冰汽化為物理變化，是分子間距離改變引起的，此過程中，范徳華力被破壞，但共價(jià)鍵仍保持不變，CO2分子間不存在氫鍵。 3．下列變化需克服相同類型作用力的是(　　) A．碘和干冰的升華 B．硅和C60的熔化 C．氯化氫和氯化鉀的溶解 D．溴和汞的氣化 答案：A 4．下列過程中，只破壞分子間作用力的是(　　) ①干冰、碘升華?、贏lCl3熔化　③醋酸凝固成冰醋酸?、蹾Cl氣體溶于水?、菔雏}熔化?、拚崽侨刍? A．①④⑤⑥ B．①③④⑥ C．①②③⑥ D．②③⑤ 解析：選C。AlCl3為共價(jià)化合物，熔化時(shí)不發(fā)生電離，因此只破壞分子間作用力。 5．下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．鹵化氫中，以HF沸點(diǎn)最高，是由于HF分子間存在氫鍵 B．H2O的沸點(diǎn)比HF的高，可能與氫鍵有關(guān) C．氨水中有分子間氫鍵 D．氫鍵X—H…Y的三個(gè)原子總在一條直線上 解析：選D。因HF存在氫鍵，所以沸點(diǎn)HF＞HI＞HBr＞HCl，A正確；氨水中除NH3分子之間存在氫鍵，NH3與H2O、H2O與H2O之間都存在氫鍵，C正確；氫鍵中的X—H…Y三原子應(yīng)盡可能地在一條直線上，但是在特定條件下，如空間位置的影響下，也可能不在一條直線上，故D錯(cuò)。 6．物質(zhì)的下列性質(zhì)或數(shù)據(jù)與氫鍵無關(guān)的是(　　) A．甲酸蒸氣的密度在373 K時(shí)為1.335 g/L，在297 K時(shí)為2.5 g/L B．鄰羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)為159 ℃，對羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)為213 ℃ C．乙醚微溶于水，而乙醇可與水以任意比互溶 D．HF分解時(shí)吸收的熱量比HCl分解時(shí)吸收的熱量多 解析：選D。甲酸分子結(jié)構(gòu)中含有羧基，在較低溫度下，分子間以氫鍵結(jié)合成多分子締合體[(HCOOH)n]，而在較高溫度下氫鍵被破壞，多分子締合體解體，所以甲酸的密度在低溫時(shí)較大；鄰羥基苯甲酸能形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲酸能形成分子間氫鍵，分子間氫鍵增大了分子間的作用力，使對羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲酸的高；乙醇分子結(jié)構(gòu)中含有羥基，可以與水分子形成分子間氫鍵，從而增大了醇在水中的溶解度，使其能與水以任意比互溶，而乙醚分子結(jié)構(gòu)中無羥基，不能與水分子形成氫鍵，在水中的溶解度要比乙醇小得多。HF分解時(shí)吸收的熱量比HCl分解時(shí)吸收的熱量多的原因是H—F鍵的鍵能比H—Cl鍵的鍵能大，與氫鍵無關(guān)。 7．下列排序正確的是(　　) A．酸性：H2CO3＜C6H5OH＜CH3COOH B．堿性：Ba(OH)2＜Ca(OH)2＜KOH C．熔點(diǎn)：MgBr2＜SiCl4＜BN D．沸點(diǎn)：PH3＜NH3＜H2O 解析：選D。根據(jù)物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)逐項(xiàng)分析。A.由化學(xué)方程式CO2＋C6H5ONa＋H2O===C6H5OH＋NaHCO3可知，酸性H2CO3>C6H5OH。B.Ba和Ca同主族，元素金屬性Ba>Ca，故堿性Ba(OH)2>Ca(OH)2。C.SiCl4為分子晶體，MgBr2為離子晶體，BN為原子晶體，故SiCl4的熔點(diǎn)最低。D.因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵使其沸點(diǎn)高于PH3，H2O分子間的氫鍵強(qiáng)于NH3，使H2O的沸點(diǎn)更高(或根據(jù)H2O常溫下為液態(tài)，而NH3為氣態(tài)判斷)。 8．下列說法正確的是(　　) A．冰熔化時(shí)，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B．原子晶體中，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高 C．分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點(diǎn)越高 D．分子晶體中，分子間作用力越大，則分子晶體越穩(wěn)定 解析：選B。冰熔化時(shí)，屬于物理變化，故共價(jià)鍵沒有破化，A項(xiàng)錯(cuò)；原子晶體熔化時(shí)，需要破壞共價(jià)鍵，故共價(jià)鍵強(qiáng)，熔點(diǎn)高，B項(xiàng)正確；分子晶體的熔、沸點(diǎn)與共價(jià)鍵無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)；物質(zhì)的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵的牢固有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)。 9．二氯化二硫(S2Cl2)是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑，其分子結(jié)構(gòu)如右圖所示。常溫下S2Cl2是一種橙黃色的液體，遇水易水解，并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．S2Cl2的結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl B．S2Cl2中含有σ鍵和π鍵 C．S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似，熔沸點(diǎn)：S2Br2>S2Cl2 D．S2Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl 解析：選B。從分子結(jié)構(gòu)看，顯然A項(xiàng)正確；分子中全為單鍵，故無π鍵，B項(xiàng)錯(cuò)；S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似，均為分子晶體，又相對分子質(zhì)量S2Br2大于S2Cl2，故熔沸點(diǎn)高，C項(xiàng)正確；S2Cl2與水，生成使品紅溶液褪色的氣體，即為SO2，從化合價(jià)變化看，顯然還有S生成，D項(xiàng)正確。 10．已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸點(diǎn)(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解溫度(K) 873 773 1 073 713.2 分析上表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，請回答： (1)CH4和SiH4比較、NH3和PH3比較，沸點(diǎn)高低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)CH4和SiH4比較、NH3和PH3比較，分解溫度高低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 結(jié)合上述數(shù)據(jù)和規(guī)律判斷，一定壓強(qiáng)下HF和HCl的混合氣體降溫時(shí)________先液化。 解析：分子晶體中，沸點(diǎn)高低看相對分子質(zhì)量，特別要注意有氫鍵的影響。分解溫度高低是看鍵能的大小。由于HF分子間可形成氫鍵，故易液化。 答案：①結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此SiH4沸點(diǎn)高于CH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點(diǎn)高于PH3 ②C—H鍵鍵能大于Si—H鍵，因此CH4分解溫度高于SiH4；N—H鍵鍵能大于P—H鍵，因此NH3分解溫度高于PH3　HF 11．下圖為CO2分子晶體結(jié)構(gòu)的一部分。請回答： (1)觀察上圖，試說明每個(gè)CO2分子周圍有________個(gè)與之緊鄰等距的CO2分子。 (2)在一定溫度下，測得干冰晶胞(即圖示)的邊長a＝5.72 10－8 cm，則該溫度下干冰的密度為________ g/cm3。 (3)試判斷：①CO2、②CS2、③SiO2晶體的沸點(diǎn)由高到低排列的順序是________>________>________(填寫相應(yīng)物質(zhì)的編號)。 解析：(1)以某個(gè)晶胞一個(gè)面中心的CO2分子作為研究對象， 它到該平面四個(gè)頂點(diǎn)的距離以及與該平面垂直的四個(gè)面中心的CO2分子的距離相同，又因?yàn)榫w是晶胞的連續(xù)體，它與下方晶胞中與該平面垂直的四個(gè)面中心的CO2分子的距離也相同，所以，每個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)與之緊鄰等距的CO2分子。(2)CO2分子晶體為面心立方晶體，每個(gè)晶胞中含有4 個(gè)CO2分子。每個(gè)晶胞的質(zhì)量為[44(6.021023)4] g，每個(gè)晶胞的體積為(5.7210－8)3 cm3。干冰的密度為[44(6.021023)4](5.7210－8)3＝1.56 g/cm3。(3)SiO2為原子晶體，熔、沸點(diǎn)最高；CO2、CS2都是分子晶體， CS2的分子量大于CO2，分子間作用力大于CO2，沸點(diǎn)高于CO2。 答案：(1)12　(2)1.56　(3)③?、凇、? [能力提升] 12．水分子間由于氫鍵的作用彼此結(jié)合而形成(H2O)n。在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的四面體(H2O)5，由無限個(gè)這樣的變形四面體通過氫鍵相互結(jié)合連接成一個(gè)龐大的分子晶體——冰，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。試填寫下列空白： (1)下列有關(guān)敘述中正確的是________(填字母)。 A．1 mol冰中有4 mol氫鍵 B．平均每個(gè)水分子有2個(gè)氫鍵 C．冰晶體中氫鍵的夾角均為109.5 D．冰中的氫鍵沒有方向性 (2)在冰的結(jié)構(gòu)中，分子間除氫鍵外，還存在范德華力，已知范德華力的能量為7 kJ/mol，冰的升華熱(1 mol冰變成氣態(tài)時(shí)所吸收的能量)為51 kJ/mol，則冰中氫鍵的能量是________。 (3)在液態(tài)的水中，水以多種微粒的形式存在，試畫出如下微粒的結(jié)構(gòu)圖：H5O________；H9O________。 答案：(1)B　(2)22 kJ/mol (3) 13．A、B、C、D、E五種元素，A元素的周期數(shù)、主族數(shù)、原子序數(shù)相同；B的基態(tài)原子核外有3種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)相同；C元素的電離能如下圖所示；D元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn＋2；E的原子序數(shù)為28號。E單質(zhì)與BD形成的配合物E(BD)5 ，常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為－20.5 ℃，沸點(diǎn)為103 ℃。 (1)E(BD)5晶體屬于________________(填晶體類型)。 (2)A元素和B元素組成的化合物分子之間 ________(填“有”或“沒有”)形成氫鍵。 (3)基態(tài)E原子的電子排布式為________________________________。 (4)B、C、D三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是________________(填元素符號)。 (5)C2和B2A2的分子中根據(jù)電子云重疊的方式不同，都包含的共價(jià)鍵類型有________。 (6)已知原子數(shù)和電子數(shù)相同的微粒叫等電子體，等電子體的結(jié)構(gòu)相似。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明BD分子比C2分子活潑的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 X—Y XY X≡Y BD的鍵能(kJ/mol) 357.7 798.9 1 071.9 C2的鍵能(kJ/mol) 154.8 418.4 941.7 解析：E(BD)5晶體的熔點(diǎn)較低，且為液態(tài)，故應(yīng)為分子晶體。由題意推知，A為氫，B的核外電子排布式為1s22s22p2，即為碳，A、B形成的甲烷不存在氫鍵。C的電離能在I5處發(fā)生突變，則說明C為ⅤA族元素，即為氮元素，D為nsnnpn＋2，則n只能取2，為氧元素。N2和C2H2中均有叁鍵，則同時(shí)含有σ鍵和π鍵。 答案：(1)分子晶體　(2)沒有 (3)1s22s22p63s23p63d84s2 (4)O>N>C　(5)σ鍵和π鍵 (6)CO中斷裂第一個(gè)π鍵消耗的能量(273 kJmol－1)比N2中斷裂第一個(gè)π鍵消耗的能量(523.3 kJmol－1)小，CO的第一個(gè)鍵較容易斷裂，因此CO較活潑