2019-2020年高中化学 课时分层作业10 分子间作用力 分子晶体（含解析）苏教版选修3

课时分层作业(十)(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．固体乙醇中不存在的作用力是()A．离子键B．极性键C．非极性键D．范德华力A[乙醇为共价化合物，分子中只有共价键，分子间有范德华力和氢键，分子内部存在极性共价键和非极性共价键。]2．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是()A．氢键分子间作用力非极性键B．氢键氢键极性键C．氢键极性键分子间作用力D．分子间作用力氢键非极性键B[固态的水与液态的水分子间的作用力种类相同，均为氢键和范德华力，区别在于氢键的数目，故由固态水―→液态水主要破坏氢键，同样，由液态水变为水蒸气时，破坏的也主要是氢键，而由H2O(气)―→H2(气)＋O2(气)时破坏了极性键。]3．下列物质中不存在氢键的是()A．冰醋酸中醋酸分子之间B．液态氟化氢中氟化氢分子之间C．一水合氨分子中的氨分子与水分子之间D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间D[C—H键中的C、H原子均不能形成氢键，故可燃冰中甲烷分子与H2O分子间一定不存在氢键。]4．下列关于范德华力的叙述中，正确的是()A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量B[范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但二者的区别是作用力的强弱不同。化学键是强烈的相互作用，范德华力只有2～20kJ·mol－1，故范德华力不是化学键；范德华力普遍存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间也难产生相互作用。]5．下列有关晶体的叙述中，错误的是()A．离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键不被破坏B．白磷晶体中，结构粒子之间通过分子间作用力结合C．石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体D．构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键D[本题考查各晶体类型与化学键的关系，离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以熔化时，离子键被破坏，分子晶体是通过范德华力结合的，熔化时化学键不受影响，A正确；白磷晶体是分子晶体，结构粒子(P4)之间是范德华力，B正确；石英晶体是原子晶体，C正确；稀有气体固态时属于分子晶体，分子内不存在共价键，D错误。]6．下列性质符合分子晶体的是()A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点10.31℃，液体不导电，水溶液能导电C．熔点97.81℃，质软，能导电，密度是0.97g·cm－3D．熔点63.65℃，熔化时能导电，水溶液也能导电B[分子晶体的特点是熔、沸点低，硬度小，熔融状态不导电，其水溶液可以导电。]7．下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是()A[F、Cl、Br的电负性依次减小，A正确；F没有正价，B不正确；HF分子间存在氢键，是卤化氢中沸点最高的，C不正确；F2、Cl2、Br2的相对分子质量增大，熔点升高，D不正确。]8．将下列晶体熔化：NaOH、SiO2、CaO、CCl4，需要克服的微粒间的相互作用①共价键、②离子键、③分子间作用力，正确的顺序是()A．②①②③B．①②②③C．②③②①D．①①②③A[NaOH和CaO属于离子晶体，熔化时需要克服的是离子键；SiO2属于原子晶体，熔化时需要克服的是共价键；CCl4属于分子晶体，熔化时需要克服的是分子间作用力；故选A。]9．中学教材上介绍的干冰晶体是立方面心结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各占据1个CO2分子，在每个CO2周围距离22a(其中a为立方体棱长)的CO2有()A．4个B．8个C．12个D．6个C[如图在每个CO2周围距离22a的CO2即为每个面心上的CO2分子，共有8×3×12＝12个。]10．(1)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为____________________。(2)的沸点比高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](2)沸点高说明分子间作用力大，因此结合氢键的形成方式得出形成分子间氢键，而形成的是分子内氢键的结论。[答案](1)O—H键、氢键、范德华力(2)形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大11．液态HF中的氢键可表示：(1)试分析氢键的成因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)氢键的通式可表示为X—H…Y，其中X、Y均是电负性较强、半径较小的原子，如F、O、N；X、Y可以是同种原子，也可以是不同种原子。甲酸能够以二聚体形式存在，试用结构图表示：________。[解析](1)F原子有很强的电负性，使F—H键中的共用电子对强烈偏向F原子一边，而H原子半径小，又只有一个电子，当电子对偏向于F原子后，其本身几乎成为裸露的质子，正电荷密度很高，可以和相邻的HF分子中的F原子产生静电吸引作用，从而形成氢键。(2)甲酸分子()中也由于电子对的偏移，使H—C—O中的氧带负电，中的氢带正电，相邻的两个甲酸分子的中的氧和—OH中的氢也会形成氢键。[答案](1)由于HF中共用电子对的偏移而使F原子带负电，H原子带正电，相邻的HF分子中的H和F原子之间的静电作用产生氢键(2)12．科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________。(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填序号)。a．固态CO2属于分子晶体b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2[答案](1)H＜C＜O(2)a[能力提升练]13．下列说法中正确的有()①分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定；②原子晶体中共价键越强，熔点越高；③干冰是CO2分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体；④Na2O和Na2O2晶体中的阴、阳离子个数之比相等；⑤正四面体构型的分子，其键角都是109.5°，其晶体类型可能是原子晶体或分子晶体；⑥分子晶体中都含有化学键；⑦含4.8g碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为0.8molA．①②③④⑤B．②④⑦C．⑤⑥⑦D．③④⑤⑥⑦B[①分子间作用力不属于化学键，只影响晶体的物理性质，与其分子的稳定性强弱无关；②原子晶体熔化的过程中克服的是原子间的共价键，故原子晶体中共价键越强，熔点越高；③干冰晶体是CO2分子之间通过范德华力结合在一起的，没有氢键；④1molNa2O由2molNa＋和1molO2－构成，1molNa2O2由2molNa＋与1molO2－2构成，故它们的阴、阳离子个数之比相等；⑤白磷(P4)为正四面体构型的分子晶体，但键角是60°；⑥稀有气体构成的分子晶体中不含化学键；⑦根据金刚石的结构()，可知每个C原子以4个共价键与其他4个C原子形成立体网状结构，每个C原子占有的共价键数目为2，含4.8gC元素即0.4molC元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为0.8mol，故②④⑦正确。]14．C60可用做储存氢气的材料，结构如图所示。继C60后，科学家又合成了Si60、N60，三种物质结构相似。下列有关说法正确的是()A．C60、Si60、N60都属于原子晶体B．C60、Si60、N60分子内共用电子对数目相同C．由于N—N键键能小于N≡N键，故N60的稳定性弱于N2D．由于C—C键键长小于Si—Si键，所以C60熔、沸点低于Si60C[C60为分子晶体，Si60、N60的结构与C60相似，故C60、Si60、N60均为分子晶体，故A项错误；虽然分子均呈足球状，但C、Si均有4个价电子，每个C或Si原子形成4对共用电子对，而N原子的价电子中只有3个单电子，每个N原子形成3对共用电子对，因此C60、Si60与N60的共用电子对数目不同，故B项错误；由于N—N键键能较小，所以N60的稳定性弱于N2，故C项正确；Si60与C60的结构相似，Si60相对分子质量比C60大，分子间作用力大，故Si60熔、沸点比C60高，与分子内化学键的键长或键能无关，故D项错误。]15．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()A．10B．18C．24D．14D[每个六元环平均占有的碳原子数为6×13＝2,7个六元环完全占有的碳原子数为2×7＝14。]16．科学家发现1个C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球(如下图C)，因此又叫足球烯。科学家还发现一种碳的单质——碳纳米管，它是由六元环形的碳原子构成的管状大分子(如下图D)，图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图(图中小黑点或小圆圈均代表碳原子)。请回答下列问题。(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的物理性质存在较大差异的原因是______________________。(2)常温下，足球烯和碳纳米管的化学性质是否比金刚石和石墨活泼？答：________(填“活泼”或“一样”)，理由是___________________。(3)在金刚石的立体网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有________个碳原子，每个碳原子上的任意两个C—C键间夹角都是________。(4)燃氢汽车之所以尚未大面积推广，除较经济的制氢方法尚未完全解决外，制得H2后还需解决贮存问题，在上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是________。[解析](1)在由碳元素形成的四种单质中，其物理性质差异较大的原因是在四种单质中碳原子排列的方式不同(由题目给出的四种图形可以看出)。(2)充分利用碳元素所形成的四种单质的结构示意图展开空间想象力。例如：碳纳米管表面积大，故可作为贮氢材料。因为金刚石中存在以碳原子为中心的正四面体结构，故两个C—C键间夹角为109.5°。[答案](1)碳原子排列的方式不同(2)一样碳原子最外层电子数为4，在常温下不易得失电子(3)6109.5°(4)碳纳米管