2023-2024學年蘇教版新教材選擇性必修二 專題3第四單元 分子間作用力 分子晶體 作業(yè)

第四單元分子間作用力分子晶體一、選擇題(本題15小題，每小題只有一個選項符合題意)1、下列關于范德華力的敘述中，正確的是()A．范德華力的實質也是一種電性作用，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2、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3、下列物質中不存在氫鍵的是()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(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子之間4、設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．124gP4中共價鍵數(shù)目為4NAB．32gS8中的共價鍵數(shù)目為NAC．18g冰中含4NA氫鍵D．60gSiO2中的共價鍵數(shù)目為2NA5、下列說法中正確的有()①分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定；②原子晶體中共價鍵越強，熔點越高；③干冰是CO2分子通過氫鍵和分子間作用力有規(guī)則排列成的分子晶體；④Na2O和Na2O2晶體中的陰、陽離子個數(shù)之比相等；⑤正四面體構型的分子，其鍵角都是109.5°，其晶體類型可能是原子晶體或分子晶體；⑥分子晶體中都含有化學鍵；⑦含4.8g碳元素的金剛石晶體中的共價鍵的物質的量為0.8molA．①②③④⑤B．②④⑦C．⑤⑥⑦D．③④⑤⑥⑦6、意大利羅馬大學的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4氣體分子。N4分子結構如圖所示，下列說法正確的是()A．N4分子中只含有共價鍵B．由N4分子形成的晶體可能屬于離子晶體C．1molN4分子所含共價鍵數(shù)為4NAD．N4沸點比P4(白磷)高7、下列有關晶體的敘述中，錯誤的是()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8、甲烷晶體的晶胞結構如圖所示,下列說法正確的是()A.甲烷晶胞中的球只代表1個C原子B.晶體中1個CH4分子周圍有12個緊鄰的CH4分子C.甲烷晶體熔化時需克服共價鍵D.1個CH4晶胞中含有8個CH4分子9、已知：氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如圖所示，它的熔點為150℃A．Al2H6在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體B．Al2H6在空氣中完全燃燒，產物為氧化鋁和水C．氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料D．氫鋁化合物中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為3∶110、二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡膠工業(yè)的硫化劑，常溫下它是橙黃色有惡臭的液體，它的分子結構與H2O2相似，熔點為193K，沸點為411K，遇水反應，既產生能使品紅褪色氣體又產生淡黃色沉淀，S2Cl2可由干燥的氯氣通入熔融的硫中制得。下列有關說法錯誤的是()A．S2Cl2晶體中不存在離子鍵B．S2Cl2分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構C．S2Cl2在液態(tài)下不能導電D．S2Cl2與水反應后生成的氣體通入石蕊試液中，現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色11、C60可用做儲存氫氣的材料，結構如圖所示。繼C60后，科學家又合成了Si60、N60，三種物質結構相似。下列有關說法正確的是()A．C60、Si60、N60都屬于原子晶體B．C60、Si60、N60分子內共用電子對數(shù)目相同C．由于N—N鍵鍵能小于N≡N鍵，故N60的穩(wěn)定性弱于N2D．由于C—C鍵鍵長小于Si—Si鍵，所以C60熔、沸點低于Si6012、將下列晶體熔化：NaOH、SiO2、CaO、CCl4，需要克服的微粒間的相互作用①共價鍵、②離子鍵、③分子間作用力，正確的順序是()A．②①②③B．①②②③C．②③②①D．①①②③13、在20世紀90年代末期，科學家發(fā)現(xiàn)并證明碳有新的單質形態(tài)C60存在。后來人們又相繼得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀初，科學家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質的家族。下列有關說法錯誤的是()A．熔點比較：C60<C70<C90<金剛石B．已知C(石墨)=C(金剛石)ΔH>0，則石墨比金剛石穩(wěn)定C．C60晶體結構如圖所示，每個C60分子周圍與它最近且等距離的C60分子有10個D．金剛石、C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳一定條件下都能燃燒14、石墨晶體是層狀結構，在每一層內，每個碳原子都跟其他3個碳原子相結合，圖是其晶體結構的俯視圖，則圖中7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是()A．10B．18C．24D．1415、如圖表示一些晶體中的某些結構,下列各項所述的數(shù)字不是4的是()A.1個FeO晶胞平均含有的O2-個數(shù)B.1個干冰晶胞中平均含有CO2分子的個數(shù)C.氯化銫晶體中,每個Cs+周圍距離最近的Cl-個數(shù)D.SiO2晶體中一個硅原子連接的氧原子的數(shù)目二、非選擇題（共5小題）16、(1)H2O分子內的O—H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強到弱依次為____________。(2)的沸點比高，原因是_________。17、液態(tài)HF中的氫鍵可表示：(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：________。18、已知氯化鋁的熔點為190℃(2.02×105Pa)，但它在180(1)氯化鋁是________晶體(填“離子”或“分子”)。(2)在500℃，1.01×105Pa時，氯化鋁的蒸氣密度(換算成標準狀況)為11.92g·L－1(3)設計一個更可靠的實驗，證明氯化鋁是離子晶體還是分子晶體，你的實驗是____________________。19、科學家發(fā)現(xiàn)1個C60分子是由60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?？茖W家還發(fā)現(xiàn)一種碳的單質——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，在上述四種碳單質中有可能成為貯氫材料的是________。20、如圖所示C60、金剛石、石墨、二氧化碳和氯化銫的結構模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結構)：(1)C60、金剛石和石墨三者的關系是互為__________。A．同分異構體B．同素異形體C．同系物D．同位素(2)固態(tài)時，C60屬于________(填“原子”或“分子”)晶體，C60分子中含有雙鍵的數(shù)目是________。(3)晶體硅的結構跟金剛石相似，1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是________NA。(4)石墨層狀結構中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是________。(5)觀察CO2分子晶體結構的一部分，試說明每個CO2分子周圍有________個與之緊鄰且等距的CO2分子；該結構單元平均占有________個CO2分子。(6)觀察圖形推測，CsCl晶體中兩距離最近的Cs＋間距離為a，則每個Cs＋周圍距離相等且次近的Cs＋數(shù)目為________，每個Cs＋周圍緊鄰且等距的Cl－數(shù)目為_______________________。答案與解析1、B解析：范德華力是分子與分子之間的一種相互作用，其實質與化學鍵類似，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2～20kJ·mol－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，分子之間也難產生相互作用。2、B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。3、D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。4、B解析：白磷分子中含有6個共價鍵，124gP4為1mol，所以共價鍵數(shù)目為6NA，A錯誤；一個S8分子中含有8個共價鍵，所以32gS8中的共價鍵數(shù)目為NA，B正確；平均一個水分子形成2個氫鍵，所以18g冰中含2NA氫鍵，C錯誤；一個硅原子形成4個硅氧鍵，所以60gSiO2中的共價鍵數(shù)目為4NA，D錯誤。5、B解析：①分子間作用力不屬于化學鍵，只影響晶體的物理性質，與其分子的穩(wěn)定性強弱無關；②原子晶體熔化的過程中克服的是原子間的共價鍵，故原子晶體中共價鍵越強，熔點越高；③干冰晶體是CO2分子之間通過范德華力結合在一起的，沒有氫鍵；④1molNa2O由2molNa＋和1molO2－構成，1molNa2O2由2molNa＋與1molO構成，故它們的陰、陽離子個數(shù)之比相等；⑤白磷(P4)為正四面體構型的分子晶體，但鍵角是60°；⑥稀有氣體構成的分子晶體中不含化學鍵；⑦根據(jù)金剛石的結構()，可知每個C原子以4個共價鍵與其他4個C原子形成立體網狀結構，每個C原子占有的共價鍵數(shù)目為2，含4.8gC元素即0.4molC元素的金剛石晶體中的共價鍵的物質的量為0.8mol，故②④⑦正確。6、A解析：同種非金屬元素原子間形成的化學鍵為共價鍵，A正確；N4分子中只含有共價鍵，不可能是離子晶體，B錯誤；由N4分子結構可知，一個分子中含有6個共價鍵，所以1molN4分子所含共價鍵數(shù)為6NA，C錯誤；N4和P4都是分子晶體，并且結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越強，沸點越高，所以白磷的沸點高，D錯誤。7、D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，分子內不存在共價鍵，D錯誤。]8、A解析：1個水分子能與其他水分子形成4個氫鍵,1個HF分子能與其他HF形成2個氫鍵,則每摩爾分子中水分子形成的氫鍵數(shù)目多,A正確;NO2分子間不存在氫鍵,NO2分子間因發(fā)生反應形成化學鍵而生成N2O4,B錯誤;HCl分子與水分子之間不能形成氫鍵,甲烷分子和水分子之間也不能形成氫鍵,C、D錯誤。9、D解析：Al2H6的熔點為150℃，熔點低，可以判斷該物質在固體時是分子晶體，故A正確；根據(jù)元素守恒，可以推斷出Al2H6在空氣中完全燃燒時，Al元素變成Al2O3，H元素變成H2O，故B正確；氫鋁化合物組成元素為Al和H，Al和H2都是很好的燃料，但氫氣在儲存運輸中極不方便，將其轉化為氫鋁化合物后，就解決這一矛盾，同時氫鋁化合物的燃燒熱極高，因此可以作為未來的儲氫材料和火箭燃料。故C正確；氫鋁化合物中只有σ鍵，沒有π10、D解析：S2Cl2晶體熔、沸點較低，應為分子晶體，S與S，S與Cl之間以共價鍵結合，則一定不存在離子鍵，A正確；S2Cl2的電子式為，分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構，B正確；S2Cl2為分子晶體，在液態(tài)下不能電離出自由移動的離子，不能導電，C正確；與水發(fā)生的化學反應式為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl，二氧化硫不能漂白指示劑，因此氣體通入石蕊試液中，溶液變紅不褪色，D錯誤。11、C解析：C60為分子晶體，Si60、N60的結構與C60相似，故C60、Si60、N60均為分子晶體，故A項錯誤；雖然分子均呈足球狀，但C、Si均有4個價電子，每個C或Si原子形成4對共用電子對，而N原子的價電子中只有3個單電子，每個N原子形成3對共用電子對，因此C60、Si60與N60的共用電子對數(shù)目不同，故B項錯誤；由于N—N鍵鍵能較小，所以N60的穩(wěn)定性弱于N2，故C項正確；Si60與C60的結構相似，Si60相對分子質量比C60大，分子間作用力大，故Si60熔、沸點比C60高，與分子內化學鍵的鍵長或鍵能無關，故D項錯誤。12、A解析：NaOH和CaO屬于離子晶體，熔化時需要克服的是離子鍵；SiO2屬于原子晶體，熔化時需要克服的是共價鍵；CCl4屬于分子晶體，熔化時需要克服的是分子間作用力；故選A。13、C解析：分子晶體的相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔點就越高，故熔點比較：C60＜C70＜C90，A正確；石墨轉變?yōu)榻饎偸漳芰?，則石墨能量低，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，B正確；以晶胞頂點上的C60為例，與之距離最近的分子在經過該點的面的面心上，這樣的面有12個，所以這樣的分子也有12個，C錯誤；C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳都是碳的單質，都能與O2發(fā)生反應，生成碳的氧化物，D正確。14、D解析：每個六元環(huán)平均占有的碳原子數(shù)為6×＝2,7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)為2×7＝14。15、C解析：每個氧化亞鐵晶胞中Fe2+數(shù)目為×8+×6=4,O2-數(shù)目為×12+1=4,A不符合題意;1個干冰晶胞中平均含有CO2分子個數(shù)為×8+×6=4,B不符合題意;氯化銫晶體中,每個Cs+周圍距離最近的Cl-個數(shù)是8,C符合題意;在二氧化硅晶體結構中,一個硅原子與四個氧原子形成Si—O鍵,D不符合題意。16、解析：(2)沸點高說明分子間作用力大，因此結合氫鍵的形成方式得出形成分子間氫鍵，而形成的是分子內氫鍵的結論。答案：(1)O—H鍵、氫鍵、范德華力(2)形成分子內氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大17、解析：(1)F原子有很強的電負性，使F—H鍵中的共用電子對強烈偏向F原子一邊，而H原子半徑小，又只有一個電子，當電子對偏向于F原子后，其本身幾乎成為裸露的質子，正電荷密度很高，可以和相鄰的HF分子中的F原子產生靜電吸引作用，從而形成氫鍵。(2)甲酸分子()中也由于電子對的偏移，使H—C—O中的氧帶負電，中的氫帶正電，相鄰的兩個甲酸分子的中的氧和—OH中的氫也會形成氫鍵。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生氫鍵(2)18、解析：(1)分子晶體的熔點較低，AlCl3的熔點也僅有190℃，而且它還能升華，這就充分說明AlCl3(2)AlCl3蒸氣的相對分子質量＝11.92×22.4≈267，則1個氯化鋁蒸氣分子是由2個AlCl3構成的，所以氯化鋁的結構式為。(3)熔融狀態(tài)下離子晶體能導電而分子晶體不能，因此在加壓條件下加熱至熔融，測其導電性，若導電，則是離子晶體；若不導電，則為分子晶體。答案：(1)分子(2)(3)在加壓條件下加熱至熔融，測其導電性，若導電，則是離子晶體；若不導電，則為分子晶體19、解析：(1)在由碳元素形成的四種單質中，其物理性質差異較大的原因是在四種單質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