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2019年高中化學 專題三 微粒間作用力與物質性質 第四單元 分子間作用力 分子晶體作業(yè) 蘇教版選修3 1．關于氫鍵，下列說法不正確的是(　　) A．每一個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵 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，氫與氧以共價鍵結合，水分子之間存在氫鍵。 2．當干冰汽化時，下列所述各項中發(fā)生變化的是(　　) ①分子間距離?、诜稄匀A力?、蹥滏I?、芊肿觾?nèi)共價鍵 ⑤化學性質?、尬锢硇再| 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　②AlCl3熔化?、鄞姿崮坛杀姿帷、蹾Cl氣體溶于水?、菔雏}熔化　⑥蔗糖熔化 A．①④⑤⑥ B．①③④⑥ C．①②③⑥ D．②③⑤ 解析：選C。AlCl3為共價化合物，熔化時不發(fā)生電離，因此只破壞分子間作用力。 5．下列說法中錯誤的是(　　) A．鹵化氫中，以HF沸點最高，是由于HF分子間存在氫鍵 B．H2O的沸點比HF的高，可能與氫鍵有關 C．氨水中有分子間氫鍵 D．氫鍵X—H…Y的三個原子總在一條直線上 解析：選D。因HF存在氫鍵，所以沸點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。 6．物質的下列性質或數(shù)據(jù)與氫鍵無關的是(　　) A．甲酸蒸氣的密度在373 K時為1.335 g/L，在297 K時為2.5 g/L B．鄰羥基苯甲酸()的熔點為159 ℃，對羥基苯甲酸()的熔點為213 ℃ C．乙醚微溶于水，而乙醇可與水以任意比互溶 D．HF分解時吸收的熱量比HCl分解時吸收的熱量多 解析：選D。甲酸分子結構中含有羧基，在較低溫度下，分子間以氫鍵結合成多分子締合體[(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、沸點比鄰羥基苯甲酸的高；乙醇分子結構中含有羥基，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，而乙醚分子結構中無羥基，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分解時吸收的熱量比HCl分解時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。 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：MgBr2＜SiCl4＜BN D．沸點：PH3＜NH3＜H2O 解析：選D。根據(jù)物質的有關性質逐項分析。A.由化學方程式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的熔點最低。D.因為NH3分子間存在氫鍵使其沸點高于PH3，H2O分子間的氫鍵強于NH3，使H2O的沸點更高(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，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B．原子晶體中，共價鍵越強，熔點越高 C．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點越高 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，屬于物理變化，故共價鍵沒有破化，A項錯；原子晶體熔化時，需要破壞共價鍵，故共價鍵強，熔點高，B項正確；分子晶體的熔、沸點與共價鍵無關，C項錯；物質的穩(wěn)定性與共價鍵的牢固有關，D項錯。 9．二氯化二硫(S2Cl2)是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑，其分子結構如右圖所示。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。下列說法錯誤的是(　　) A．S2Cl2的結構式為Cl—S—S—Cl B．S2Cl2中含有σ鍵和π鍵 C．S2Br2與S2Cl2結構相似，熔沸點：S2Br2>S2Cl2 D．S2Cl2與H2O反應的化學方程式可能為2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl 解析：選B。從分子結構看，顯然A項正確；分子中全為單鍵，故無π鍵，B項錯；S2Br2與S2Cl2結構相似，均為分子晶體，又相對分子質量S2Br2大于S2Cl2，故熔沸點高，C項正確；S2Cl2與水，生成使品紅溶液褪色的氣體，即為SO2，從化合價變化看，顯然還有S生成，D項正確。 10．已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸點(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的相關數(shù)據(jù)，請回答： (1)CH4和SiH4比較、NH3和PH3比較，沸點高低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)CH4和SiH4比較、NH3和PH3比較，分解溫度高低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 結合上述數(shù)據(jù)和規(guī)律判斷，一定壓強下HF和HCl的混合氣體降溫時________先液化。 解析：分子晶體中，沸點高低看相對分子質量，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結構相似時，相對分子質量越大，分子間作用力越大，因此SiH4沸點高于CH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點高于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分子晶體結構的一部分。請回答： (1)觀察上圖，試說明每個CO2分子周圍有________個與之緊鄰等距的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晶體的沸點由高到低排列的順序是________>________>________(填寫相應物質的編號)。 解析：(1)以某個晶胞一個面中心的CO2分子作為研究對象， 它到該平面四個頂點的距離以及與該平面垂直的四個面中心的CO2分子的距離相同，又因為晶體是晶胞的連續(xù)體，它與下方晶胞中與該平面垂直的四個面中心的CO2分子的距離也相同，所以，每個CO2分子周圍有12個與之緊鄰等距的CO2分子。(2)CO2分子晶體為面心立方晶體，每個晶胞中含有4 個CO2分子。每個晶胞的質量為[44(6.021023)4] g，每個晶胞的體積為(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合而形成(H2O)n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的四面體(H2O)5，由無限個這樣的變形四面體通過氫鍵相互結合連接成一個龐大的分子晶體——冰，其結構如下圖所示。試填寫下列空白： (1)下列有關敘述中正確的是________(填字母)。 A．1 mol冰中有4 mol氫鍵 B．平均每個水分子有2個氫鍵 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)在冰的結構中，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構圖：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元素的價電子構型為nsnnpn＋2；E的原子序數(shù)為28號。E單質與BD形成的配合物E(BD)5 ，常溫下呈液態(tài)，熔點為－20.5 ℃，沸點為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，等電子體的結構相似。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晶體的熔點較低，且為液態(tài)，故應為分子晶體。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π鍵消耗的能量(273 kJmol－1)比N2中斷裂第一個π鍵消耗的能量(523.3 kJmol－1)小，CO的第一個鍵較容易斷裂，因此CO較活潑