《分子间作用力-分子晶体》同步习题3.doc

《分子间作用力　分子晶体》同步习题
1．范德华力不能影响物质的(　　)
A．熔点和沸点 B．相对分子质量
C．溶解度 D．密度
【答案】　B
2．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
【解析】　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。
【答案】　D
3．下列现象能说明分子间存在作用力的是(　　)
A．HCl与NH3相遇时在空气中的冒烟现象
B．气体能液化
C．稀有气体的灯管通电后发出有颜色的光
D．HI受热分解
【解析】　HCl与NH3在空气中相遇冒烟是因为生成了NH4Cl；稀有气体通电发出有颜色的光是因为其电子受激发释放出光能；HI受热分解是因为生成H2和I2，这些均不能说明分子间存在作用力。
【答案】　B
4．下列5种烃：①2­甲基丁烷，②2，2­二甲基丙烷，③戊烷，④丙烷，⑤丁烷。按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是(　　
A．③①②④⑤
B．③②⑤④①
C．③④⑤②①
D．③①②⑤④
【解析】　本题中的五种物质均为烷烃，它们都是由原子通过共价键形成的共价化合物，沸点与分子间作用力(范德华力)有关。一般组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，如：③、①与②之间属于同分异构体，它们与④、⑤是同系物。所以沸点由高到低为：①、②、③>⑤>④；又因为相对分子质量相等时，支链越多，沸点越低，分子间作用力越小，则有③>①>②>⑤>④。
【答案】　D
5．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
【解析】　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2～20 kJ·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。
【答案】　B
6．下列说法不正确的是(　　)
A．分子间作用力是分子间相互作用力的总称
B．分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响
C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D．氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自然界中
【解析】　氢键不是化学键，化学键是原子与原子间强烈的相互作用，D错误。
【答案】　D
7．下列说法中不正确的是 (　　)
A．氢键是一种类似于共价键的化学键
B．离子键、氢键、范德华力本质上都是静电作用
C．只有电负性很强、半径很小的原子才能形成氢键
D．氢键是一种分子间作用力
【解析】　氢键是一种分子间作用力，不是化学键，其本质是静电作用。
【答案】　A
8．下列物质变化时，需克服的作用力不属于化学键的是(　　)
A．HCl溶于水 B．I2升华
C．H2O电解 D．烧碱熔化
【解析】　A、C、D三项均破坏化学键，而B项破坏分子间作用力。
【答案】　B
9．下列事实与氢键无关的是(　　)
A．液态氟化氢中有三聚氟化氢(HF)3分子存在
B．冰的密度比液态水的密度小
C．乙醇能与水以任意比混溶而甲醚(CH3—O—CH3)难溶于水
D．NH3比PH3稳定
【解析】　氢键是已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的作用力，它只影响物质的物理性质，故只有D与氢键无关。
【答案】　D
10．下列判断与分子间作用力无关的是(　　)
A．熔点：H2O>H2S
B．NH3易液化
C．CH3CH2OH易溶于水
D．HI易分解
【解析】　HI分解与分子内的H—I键的强弱有关，而与分子间作用力无关。
【答案】　D
11．判断下列化合物的熔、沸点由高到低的顺序，并简要说明判断理由。
CCl4、CF4、CBr4、CI4：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】　CI4>CBr4>CCl4>CF4，组成和结构相似，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高
12．卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：

(1)如图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的熔点与其相对分子质量的关系图。它们的熔点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是_____________________________________
(2)试推测ICl的熔点所处的最小范围________。
【解析】　(1)卤素单质及XX′型卤素互化物都是双原子分子，组成和结构相似，其相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。
(2)依据图像给出的信息，随着相对分子质量的增加，熔点逐渐升高，计算ICl的相对分子质量，最小范围介于Br2和IBr的熔点之间。
【答案】　(1)组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间的作用力越强
(2)介于Br2的熔点和IBr的熔点之间
13．氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是________(填序号)。

　　　　　　　　a　　　　　　　　b
【解析】　由NH3·H2ONH＋OH－知；NH3·H2O的合理结构应为b。
【答案】　b
14．(2011·山东高考节选)(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) 高，原因是______________
________________________________________
【解析】　沸点高说明分子间作用力大，因此结合氢键【答案】　(1)O—H键、氢键、范德华力
使分子间作用力增大
15．液态HF中的氢键可表示为：

(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】　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
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)H—CO…H—OC—HO—H…O
16．(2013·浙江高考自选模块节选)关于化合物，下列叙述正确的有________。
A．分子间可形成氢键
B．分子中既有极性键又有非极性键
C．分子中有7个σ键和1个π键
D．该分子在水中的溶解度大于2­丁烯
【解析】　该有机物分子中含有—CHO，含有电负性较强的O原子，但不含与电负性较强的原子相连的H原子，因此不易形成分子间氢键，A项错。该有机物分子中含有C—H、C＝O极性键，C—C、C＝C非极性键，B项对。该有机物分子中含有9个σ键和3个π键，C项错。该有机物分子易与水分子形成分子间氢键，而2­丁烯则不能，故该有机物在水中的溶解度大于2­丁烯，D项对。　
【答案】　BD
17．如图所示，A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、ⅤA、ⅥA，ⅦA族元素的气态氢化物的沸点。

(1)表示ⅣA族元素气态氢化物沸点的曲线是________。
(2)表示ⅥA族元素气态氢化物沸点的曲线是________。
(3)同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物沸点依次升高，其原因是
________________________________________________________________________。
(4)曲线中第二周期元素的气态氢化物的沸点显著高于同主族第三周期元素气态氢化物的沸点，其原因是
________________________________________________________________________。
【解析】　ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族第二周期元素的气态氢化物分子式依次为CH4、NH3、H2O、HF，其中CH4分子间不存在氢键，沸点最低，对应于曲线D，而H2O的沸点最高，对应于曲线A。同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物分子间都不存在氢键，因组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量增大而增大，沸点依次升高。第二周期元素的气态氢化物分子间因存在较强的氢键，分子间作用力显著增大，使得沸点高于同主族中第三周期元素的气态氢化物的沸点。
【答案】　(1)D　(2)A
(3)同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物分子间都不存在氢键，因组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量依次增大而增大，沸点依次升高
(4)第二周期元素的气态氢化物分子间因存在较强的氢键，分子间作用力显著增大，使得沸点高于同主族中第三周期元素的气态氢化物的沸点
18．自然界中往往存在许多有趣也十分有意义的现象，下表列出了若干化合物的结构式、化学式、相对分子质量和沸点
结构式
化学式
相对分子质量
沸点/℃
(1)H—OH
H2O
18
100
(2)CH3OH
CH4O
32
64
(3)CH3CH2OH
C2H6O
46
78
(4)CH3COOH
C2H4O2
60
118
(5)CH3—O—CH3
C2H6O
46
56
(6)CH3CH2CH2OH
C3H8O
60
97
(7)CH3CH2OCH3
C3H8O
60
11
从表中可以得出什么结论？
【解析】　从范德华力及氢键加以分析。(2)(3)(6)均为醇类，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高；(4)(6)(7)相对分子质量均为60，但沸点不同，这是由于(4)(6)分子间存在氢键。
【答案】　从表中可以得出如下结论：①组成和结构相似的共价化合物，相对分子质量越大，沸点越高。②分子间存在氢键会使沸点升高，氢键越强，沸点越高。
参考答案：
1．
【答案】　B
2．
【解析】　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。
【答案】　D
3．
【解析】　HCl与NH3在空气中相遇冒烟是因为生成了NH4Cl；稀有气体通电发出有颜色的光是因为其电子受激发释放出光能；HI受热分解是因为生成H2和I2这些均不能说明分子间存在作用力。
【答案】　B
4．
【解析】　本题中的五种物质均为烷烃，它们都是由原子通过共价键形成的共价化合物，沸点与分子间作用力(范德华力)有关。一般组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，如：③、①与②之间属于同分异构体，它们与④、⑤是同系物。所以沸点由高到低为：①、②、③>⑤>④；又因为相对分子质量相等时，支链越多，沸点越低，分子间作用力越小，则有③>①>②>⑤>④。
【答案】　D
5．
【解析】　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2～20 kJ·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。
【答案】　B
6．
【解析】　氢键不是化学键，化学键是原子与原子间强烈的相互作用，D错误。
【答案】　D
7．
【解析】　氢键是一种分子间作用力，不是化学键，其本质是静电作用。
【答案】　A
8．
【解析】　A、C、D三项均破坏化学键，而B项破坏分子间作用力。
【答案】　B
9．
【解析】　氢键是已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的作用力，它只影响物质的物理性质，故只有D与氢键无关。
【答案】　D
10．
【解析】　HI分解与分子内的H—I键的强弱有关，而与分子间作用力无关。
【答案】　D
11．判断下列化合物的熔、沸点由高到低的顺序，并简要说明判断理由。
CCl4、CF4、CBr4、CI4：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】　CI4>CBr4>CCl4>CF4，组成和结构相似，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高
12．
【解析】　(1)卤素单质及XX′型卤素互化物都是双原子分子，组成和结构相似，其相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。
(2)依据图像给出的信息，随着相对分子质量的增加，熔点逐渐升高，计算ICl的相对分子质量，最小范围介于Br2和IBr的熔点之间。
【答案】　(1)组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间的作用力越强
(2)介于Br2的熔点和IBr的熔点之间
13．
【解析】　由NH3·H2ONH＋OH－知；NH3·H2O的合理结构应为b。
【答案】　b
14．
【解析】　沸点高说明分子间作用力大，因此结合氢键【答案】　(1)O—H键、氢键、范德华力
使分子间作用力增大
15．
【解析】　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
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)H—CO…H—OC—HO—H…O
16．
【解析】　该有机物分子中含有—CHO，含有电负性较强的O原子，但不含与电负性较强的原子相连的H原子，因此不易形成分子间氢键，A项错。该有机物分子中含有C—H、C＝O极性键，C—C、C＝C非极性键，B项对。该有机物分子中含有9个σ键和3个π键，C项错。该有机物分子易与水分子形成分子间氢键，而2­丁烯则不能，故该有机物在水中的溶解度大于2­丁烯，D项对。　
【答案】　BD
17．
【解析】　ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族第二周期元素的气态氢化物分子式依次为CH4、NH3、H2O、HF，其中CH4分子间不存在氢键，沸点最低，对应于曲线D，而H2O的沸点最高，对应于曲线A。同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物分子间都不存在氢键，因组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量增大而增大，沸点依次升高第二周期元素的气态氢化物分子间因存在较强的氢键，分子间作用力显著增大，使得沸点高于同主族中第三周期元素的气态氢化物的沸点。
【答案】　(1)D　(2)A
(3)同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物分子间都不存在氢键，因组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量依次增大而增大，沸点依次升高
(4)第二周期元素的气态氢化物分子间因存在较强的氢键，分子间作用力显著增大，使得沸点高于同主族中第三周期元素的气态氢化物的沸点
18．
【解析】　从范德华力及氢键加以分析。(2)(3)(6)均为醇类，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高；(4)(6)(7)相对分子质量均为60，但沸点不同，这是由于(4)(6)分子间存在氢键。
【答案】　从表中可以得出如下结论：①组成和结构相似的共价化合物，相对分子质量越大，沸点越高。②分子间存在氢键会使沸点升高，氢键越强，沸点越高。