1、分子间作用力 (40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)1.(2020成都高二检测)NCl3是一种淡黄色油状液体,下列对NCl3的有关描述正确的是()A.该分子呈平面三角形B.该分子为非极性分子C.它的沸点比PCl3的低D.因为NCl键的键能大,所以NCl3沸点高【解析】选C。NCl3中N原子的价电子对数为=4,孤电子对数=1,所以该分子为三角锥形,由于3个NCl极性键的排列不对称,所以该分子为极性分子。NCl3与PCl3的组成和结构相似,相对分子质量NCl3小于PCl3,所以范德华力NCl3小于PCl3,沸点NCl3低于PCl3。NCl3的沸点与NCl键的键能无关。
2、2.在水中,水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的n=5,每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的n=5时,下列说法中正确的是()A.(H2O)n是一种新的水分子B.(H2O)n仍保留着水的化学性质C.1 mol (H2O)n中有2个氢键D.1 mol (H2O)n中有4 mol氢键【解析】选B。(H2O)n是H2O分子之间通过氢键结合而成的,氢键不属于化学键,因此(H2O)n不是一种新的分子,(H2O)n仍保留着水的化学性质。(H2O)n中每个氢原子分享一个氢键,折合每摩尔水有2 NA个氢键(NA为阿伏加德罗常数的值),当n=5时,1 mol
3、(H2O)5所含氢键数相当于5 mol H2O分子含有的氢键数,应为10 NA个。3.(双选)(2020南京高二检测)下列物质的变化,破坏的主要是分子间作用力的是()A.Na2CO310H2O失水变为Na2CO3B.KCl溶于水C.将液溴加热变为气态D.干冰升华【解析】选C、D。Na2CO310H2O失水破坏的是化学键;KCl溶于水,会破坏离子键;液溴由液态变为气态,破坏的是分子间作用力;干冰升华破坏的是分子间作用力。4.(2020泰安高二检测)共价键、离子键和分子间作用力是粒子之间三种不同的作用力。下列物质中:Na2O2CO2Na2ONaCl,含有上述作用力中的两种的是()A.B.C.D.【
4、解析】选A。中有离子键和共价键,中有共价键和分子间作用力,中只有离子键。5.(2020温州高二检测)下列物质的性质或数据与氢键无关的是()A.氨气极易溶于水B.邻羟基苯甲酸()的熔点为159 ,对羟基苯甲酸()的熔点为213 C.乙醚微溶于水,而乙醇可与水以任意比互溶D.HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多【解析】选D。NH3与H2O分子之间可以形成氢键,增大了NH3在水中的溶解度;邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,而对羟基苯甲酸形成分子间氢键,分子间氢键增大了分子间作用力,使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高;乙醇分子结构中含有羟基,可以与水分子形成分子间氢键,从而增大了乙醇在水中
5、的溶解度,使其能与水以任意比互溶,而乙醚分子结构中无羟基,不能与水分子形成氢键,在水中的溶解度比乙醇小得多;HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是HF键的键能比HCl键的大,与氢键无关。6.下列关于范德华力影响物质性质的叙述中,正确的是()A.范德华力是决定由分子构成的物质的熔、沸点高低的唯一因素B.范德华力与物质的性质没有必然的联系C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质D.范德华力仅影响物质的部分物理性质【解析】选D。范德华力是一种分子间作用力,因此范德华力不会影响物质的化学性质,只影响物质的部分物理性质。7.(2020苏州高二检测)关于氢键,下列说法正确的是()A.由
6、于冰中的水分子间存在氢键,所以其密度大于液态水B.可以用氢键解释接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大C.分子间氢键和分子内氢键都会使熔、沸点升高D.水加热到很高的温度都难以分解,这是由于氢键所致【解析】选B。A.由于冰中的水分子间存在氢键,增大了分子之间的距离,所以其密度小于液态水,错误;B.由于水分子之间存在氢键,使水分子通常以几个分子缔合的形式存在,所以接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大,正确;C.分子间氢键使熔、沸点升高,而分子内氢键则会使熔、沸点降低,错误;D.水加热到很高的温度都难以分解,这是由
7、于分子内的HO共价键强,与分子间的氢键无关,错误。8.二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。二甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是()A.符合通式CnH2nO3B.能溶于水,不溶于乙醇C.分子间不存在范德华力D.分子间能形成氢键【解析】选D。二甘醇的分子式为C4H10O3,不符合通式CnH2nO3,A错误;二甘醇属于有机物,且由题干中“二甘醇可用作溶剂”推知二甘醇能溶于乙醇,B错误;二甘醇为分子,分子间存在范德华力,C错误;二甘醇分子中存在HO键,分子间能形成氢键,D正确。二、非选择题(本题包括3小题,共30分)9.(
8、10分)判断下列几组化合物的熔、沸点由高到低的顺序,并简要说明判断理由。(1)CCl4、CF4、CBr4、CI4:_。(2)乙醇、溴乙烷、乙烷:_。【解析】对于结构相似的物质,如果分子间只存在范德华力,物质熔、沸点一般随相对分子质量的增大而升高。如果有氢键则会出现反常,含氢键的物质熔、沸点较高。答案:(1)CI4CBr4CCl4CF4,相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔、沸点升高 (2)乙醇溴乙烷乙烷,乙醇形成分子间氢键,溴乙烷的相对分子质量比乙烷的大10.(8分)研究人员发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在20 、1个大气压下,水可以结成冰,称为“热冰”。如图是水和“热冰”的
9、计算机模拟图,图中球代表水分子中的原子。 (1)图中较大的球代表_原子,其原子结构示意图是_。水分子中氢氧原子间的化学键是_(填“共价键”或“离子键”)。(2)用球棍模型表示的水分子结构是_(填选项字母)。 (3)已知水分子中氧原子一端带部分负电荷,氢原子一端带部分正电荷,在外加电场作用下,水结成冰。上图中模拟“热冰”的示意图是_(填“图1”或“图2”),理由是_。【解析】氧原子比氢原子大,故大球代表氧原子。水分子中含极性共价键,两个OH键之间夹角为104.5,呈角形结构。“热冰”中的水分子应为有序排列,氧原子一端吸引氢原子一端。答案:(1)氧共价键(2)B(3)图1分子有序排列11.(12分
10、)(2020济南高二检测)短周期的5种非金属主族元素,其中A、B、C的外围电子排布可表示为A:asa,B:bsbbpb,C:cscc,D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。请回答下列问题:(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,分子BC2、BA4、A2C2、BE4中,属于极性分子的是_(填序号)。(2)C的氢化物比下一周期同主族元素的氢化物沸点要高,其原因是_。(3)B、C两元素都能和A元素组成常见的溶剂,其分子式分别为_、_。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_(用化学式表示)。【解析】由s轨道最多可容纳2个电子且5种元素都为非金
11、属主族元素可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O。由D与B同主族,且为短周期非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期中电负性最大的元素可知E为Cl。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键,是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯,C、A两元素组成水,两者都为常见的溶剂。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4,三者结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点从高到低的顺序为SiCl4CCl4CH4。答案:(1)(2)H
12、2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O(4)SiCl4CCl4CH4 (20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)12.氦晶体的升华能是0.105 kJmol-1,而冰的升华能则为46.9 kJmol-1。能解释这一事实的叙述是()A.氦原子间仅存在范德华力B.氦原子很小,且电子少C.冰中只有范德华力D.水分子内的共价键强【解析】选A。冰中不仅存在范德华力,而且存在很强的氢键,升华时不仅需要破坏范德华力,还需要破坏氢键,而氦原子间仅存在范德华力,升华时仅需要破坏范德华力。13.下列选项不能用学过的氢键知识进行解释的是()A.相对分子质量小的醇与水互溶,而相对分子质量较大
13、的醇则不溶于水B.氨易液化,而氮气不容易液化C.因为液态水中存在氢键,所以水比硫化氢稳定D.邻羟基苯甲醛()的沸点比对羟基苯甲醛()的沸点低【解析】选C。相对分子质量小的醇中羟基所占的质量分数大,所以与水形成的氢键多,二者互溶,A项不符合题意;氨压缩时,可以形成同种分子之间的氢键,所以容易液化,而氮气分子之间则没有氢键,所以难被液化,B项不符合题意;水分子间存在氢键,所以水分子之间作用力增强,物质熔沸点升高,但不能影响物质的稳定性,物质的稳定性与分子内共价键强弱有关,C项符合题意;邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键(),所以分子与分子之间氢键的数量变少,而对羟基苯甲醛分子内由于氢原子与氧原子的距离
14、较远,所以只能形成分子间氢键(),从而使分子间作用力增大,沸点升高,D项不符合题意。二、非选择题(本题包括2小题,共14分)14.(7分)(2020兰州高二检测)根据下列表1和表2数据,回答问题:表1A、A、A族氢化物的沸点化合物沸点/化合物沸点/化合物沸点/NH3-33.3H2O100HF19.5PH3-87.4H2S-60.7HCl-84AsH3-62H2Se-42HBr-67.0SbH3aH2Te-1.8HI-35.4表2常见物质的沸点结构简式分子式相对分子质量沸点/HOHH2O18100CH3OH(甲醇)CH4O3264CH3CH2OH(乙醇)C2H6O4678CH3COOH(乙酸)C
15、2H4O260118CH3COCH3(丙酮)C3H6O5856CH3CH2CH2OH(丙醇)C3H8O6097CH3CH2OCH3(甲乙醚)C3H8O6011(1)表1中a的范围是_。(2)根据表1数据,同主族元素简单氢化物沸点高低的规律是_。(3)根据表2沸点数据找规律,由得出:_;由得出:_。【解析】(1)从表1数据可以得出-62a-33.3。(2)水、氟化氢、氨分子间存在氢键,沸点出现“反常”,因此同主族元素简单氢化物沸点高低与氢键和相对分子质量有关。(3)表2中规律仍然要从氢键、相对分子质量等因素变化得出。答案:(1)-62a氢键范德华力形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键H2O分子和乙醇分子之间形成氢键,而H2S分子和乙醇分子之间不形成氢键(3)bd
