1、第四单元 分子间作用力 分子晶体 课后训练 巩固提升基础巩固1.如果分子间作用力只是范德华力,则该分子晶体将采取密堆积,原因是分子晶体中()。A.范德华力无方向性和饱和性B.基本构成微粒是原子C.化学键是共价键D.三者都是答案：A解析：分子晶体中分子间以范德华力结合在一起,由于范德华力没有方向性和饱和性,所以分子在堆积成晶体时将采取分子密堆积,A 项正确。2.下列物质,按沸点降低顺序排列的一组是()。A.HF、HCl、HBr、HIB.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.CI4、CBr4、CCl4、CF4答案：D解析：A、C 项中 HF 和 H2O 均可形成分子间
2、氢键,沸点反常得高;对结构相似的物质,B项中物质的沸点随相对分子质量的增加而增大;D 项中物质的沸点依次降低。3.下列有关冰和干冰的叙述不正确的是()。A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体B.冰晶体中每个水分子周围只有 4 个紧邻的水分子C.干冰比冰的熔点低得多,常压下易升华D.干冰中只存在范德华力,不存在氢键,1 个分子周围有 12 个紧邻的分子答案：A解析：干冰晶体中 CO2的分子间作用力只是范德华力,分子采取密堆积,1 个分子周围有12 个紧邻的分子;冰晶体中水分子间除了范德华力之外还存在氢键,由于氢键具有方向性和饱和性,每个水分子周围只有 4 个紧邻的水分子,采取非密堆积的方式,空间
3、利用率低,因而密度小。干冰熔化只需克服范德华力,冰融化需要克服范德华力和氢键,由于氢键作用力比范德华力大,所以干冰比冰的熔点低得多,而且常压下易升华。4.中学教材上介绍的干冰晶体的晶胞是一种面心立方结构,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a(其中 a 为立方体棱长)的 CO2有()。A.4 个B.8 个C.12 个D.6 个答案：C解析：如图在每个顶点处的 CO2周围距离a 的 CO2即为每个面心上的 CO2分子,共有8(3)=12 个。5.下列分子晶体在熔化时,只破坏范德华力的是 ,既破坏范德华力,又破坏氢键的是
4、 。H2 O2 P4(白磷)SO2 CO2 H2O2 HF H2NCH2CH2COOH H3PO4 C2H6答案：解析：有氢键的分子晶体,其分子中应含有 HF 键、HO 键、HN 键中的任何一种,在熔化时其中的氢键被破坏。6.图所示为 CO2分子晶体结构的一部分。(1)干冰常压下极易升华,在工业上用作制冷剂,试解释其原因:。(2)在一定温度下,测得干冰晶胞(如图所示)的边长 a=5.7210-8 cm,则该温度下干冰的密度为 gcm-3。(3)试判断:CO2晶体和 CS2晶体的沸点由高到低排列的顺序是 。(填写相应物质的化学式)答案：(1)CO2分子间作用力较弱,克服分子间作用力要吸热(2)1
5、.56(3)CS2 CO2解析：(2)CO2分子晶体为面心立方晶体,每个晶胞中含有 4 个 CO2分子。每个晶胞的质量为44 gmol-1(6.021023 mol-1)4,每个晶胞的体积为(5.7210-8)3 cm3,干冰的密度为44(6.021023)4 g(5.7210-8)3 cm3=1.56 gcm-3。(3)CO2、CS2都是分子晶体,CS2的相对分子质量大于 CO2的,CS2的分子间作用力大于 CO2的分子间作用力,CS2的沸点高于 CO2的。能力提升1.有下列两组命题,其中乙组命题正确且能用甲组命题正确解释的是()。甲组 乙组.HI 键的键能大于 HCl 键的键能.HI 键的
6、键能小于 HCl 键的键能.HI 分子间的范德华力大于 HCl 分子间的范德华力.HI 分子间的范德华力小于 HCl 分子间的范德华力 a.HI 比 HCl 稳定b.HCl 比 HI 稳定c.HI 的沸点比 HCl 的高d.HI 的沸点比 HCl 的低 a b c dA.B.C.D.答案：B解析：键能的大小影响物质的热稳定性,键能越大,物质越稳定。HCl 键的键能大于HI 键的键能,所以 HCl 比 HI 稳定。范德华力影响物质的熔、沸点的高低,范德华力越大,熔、沸点越高。由于 HI 分子间的范德华力大于 HCl 分子间的范德华力,所以 HI 的沸点比 HCl 的高。2.(双选)正硼酸(H3B
7、O3)是一种片层状结构白色晶体,层内的 H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是()。A.正硼酸晶体属于分子晶体B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关C.分子中硼原子最外层为 8 电子稳定结构D.含 1 mol H3BO3的晶体中有 3 mol 氢键答案：AD解析：A 项,正硼酸属于分子晶体;B 项,H3BO3分子的稳定性与分子内部的共价键有关,与分子间的氢键无关;C 项,分子中的硼原子不符合 8 电子稳定结构;D 项,H3BO3分子中每个羟基上的 H 和 O 各形成 1 个氢键,但这些氢键为两个分子所共有,故 1 个 H3BO3分子实际形成氢键数目为 32=3。3.据报道,科
8、研人员应用计算机模拟出结构类似 C60的物质 N60。已知:N60分子中每个氮原子均以 NN 键结合 3 个 N 原子而形成 8 电子稳定结构;NN 键的键能为 167 kJ mol-1。请回答下列问题。(1)N60分子组成的晶体为 晶体,其熔、沸点比 N2的 (填“高”或“低”),原因是 。(2)1 mol N60分解成 N2时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ(已知 NN键的键能为 942 kJ mol-1),表明稳定性 N60 (填“”“”或“=”)N2。(3)由(2)列举 N60的用途(举一种):。答案：(1)分子 高 N60、N2均形成分子晶体,且 N60的相对分子质量大,分子间作用力大,故熔、沸点高(2)放出 13 230 Mr(N2),故 N60晶体中分子间的范德华力比 N2晶体中分子间的范德华力大,N60晶体的熔、沸点比 N2晶体高。(2)因 N60中每个氮原子形成 3 个 NN 键,每个 NN 键被 2 个 N 原子共用,故 1 mol N60中存在 NN 键为 1 mol603=90 mol。反应 N6030N2的 H=90 mol167kJ mol-1-30 mol942 kJmol-1=-13 230 kJN60。(3)由于反应放出大量的热,同时生成大量气体,因此 N60可用作高能炸药。