1、分子晶体(建议用时：40分钟)合格过关练1下列各组物质都属于分子晶体的是()A碘、二氧化碳、白磷、C60BNaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硅CSO2、金刚石、N2、铜D醋酸、甲烷、石墨、氧化钠AB项，NaCl和二氧化硅不属于分子晶体；C项，金刚石和铜不属于分子晶体；D项，石墨和氧化钠不属于分子晶体。2下列属于分子晶体性质的是()A熔点1 070 ，易溶于水，水溶液能导电B能溶于CS2，熔点112.8 ，沸点444.6 C熔点1 400 ，可作半导体材料，难溶于水D熔点97.81 ，质软，导电，密度0.97 gcm3B分子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小；极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶
2、于非极性溶剂；晶体不导电，熔化时也不导电。3下列能说明固态氨是分子晶体的事实是()A氮原子不能形成阳离子B铵根离子不能单独存在C常温常压下，氨是气态物质D氨极易溶于水C分子晶体的熔、沸点较低，故常温常压下氨呈气态，说明固态氨属于分子晶体。4(双选)已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190 ，则下列说法不正确的是()A氯化铝是非电解质B固态氯化铝是分子晶体C氯化铝是极性分子D氯化铝是非极性分子AC由“相似相溶”规律可推知AlCl3为非极性分子，故C项错误。5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占据晶格结点的微粒是原子C化学键是共
3、价键D三者都是A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。6AB型物质形成的晶体多种多样，下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()ABCDC、构成的晶体为一维、二维或三维空间结构，且在空间中粒子通过化学键连接，故它们不可能是分子晶体；而、都不能再以化学键与其他原子结合，故可能为分子晶体。7SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推断，其中正确的是()SiCl4晶体是分子晶体常温、常压下SiCl4是液体SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子SiCl4的熔点高于CCl4A只有B只有C只有D全部D我们熟悉
4、的CCl4在常温下是液体，形成的晶体是分子晶体，而SiCl4的结构与CCl4相似，都是由极性键形成的非极性分子，故SiCl4形成的晶体也是分子晶体，由于相对分子质量SiCl4CCl4，故SiCl4的熔点高于CCl4。8下列说法中正确的是()AC60汽化和I2升华克服的作用力不相同B甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近CNaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键D常温下TiCl4是无色透明液体，熔点23.2 ，沸点136.2 ，所以TiCl4属于分子晶体DA中，C60、I2均为分子晶体，汽化或升华时均克服范德华力；B中乙酸分子可形成氢键，其熔、沸点比甲酸甲酯高；C中HCl溶于水时破坏
5、的共价键。9下列分子晶体：HCl、HBr、HI、CO、N2、H2的熔点由高到低的顺序是()ABCDC题给六种物质都属于分子晶体且均不存在分子间氢键，而相对分子质量由大到小的顺序是，根据分子晶体熔、沸点高低的判断，依据熔、沸点由高到低的顺序为，CO和N2的相对分子质量相同，但CO是极性分子，N2是非极性分子，所以熔点前者大于后者都大于H2，故正确顺序为。10如图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是()A冰晶体中每个水分子与另外4个水分子形成四面体B冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体C水分子间通过HO形成冰晶体D冰融化后，水分子之间空隙增大A冰晶体中的水分子是靠氢键结合
6、在一起，氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，故B、C两项均错误。H2O分子形成氢键时沿O的4个sp3杂化轨道形成氢键，每个水分子可以与4个水分子形成氢键，从而形成空间四面体构型，A项正确。因为冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子靠氢键连接后，分子间空隙变大，因此冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D项错误。素养培优练11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()A4个 B8个C12个D6个C如图在每个CO2周围距离a的CO2即为每个面
7、心上的CO2分子，共有812个。12某研究所合成了一种球形分子，它的分子式为C60Si60，其结构中包含有C60和Si60。下列对该分子的叙述中正确的是()A形成的晶体属于分子晶体B分子中Si60被包裹在C60里面C其摩尔质量为2 400D熔点高、硬度大A球形分子的分子式为C60Si60，其结构中包含有C60和Si60，该物质的晶体是由C60分子和Si60分子构成的，属于分子晶体，A正确；Si原子的半径大于C原子，所以SiSi的键长比CC长，分子中Si60包裹着C60，B错误；摩尔质量的单位为gmol1，C错误；C60Si60属于分子晶体，熔点低、硬度小，D错误。13. (双选)冰晶胞中水分子
8、的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是()A冰晶胞内水分子间以共价键结合B每个冰晶胞平均含有8个水分子C水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是键的一种D已知冰中氢键的作用力为18.5 kJmol1，而常见的冰的熔化热为336 Jg1，这说明冰变成水，氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键)BD冰晶胞内水分子间主要以氢键结合，A项错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平均占有的分子个数为4868，B项正确；水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C项错误；冰中氢键的作用力为18.5 kJmol1,1 mol冰中含有2 mol氢键，而常见的冰的熔化
9、热为336 Jg1，也可写为6.05 kJmol1，说明冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确。14(1)如图为干冰的晶体结构示意图。通过观察分析，每个CO2分子周围紧邻等距离的CO2分子有_个，有_种取向不同的CO2分子。将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则紧邻的两个CO2分子的距离为_pm。(2)在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是_，还有_，由于该主要作用力与共价键一样具有_性，故1个水分子周围只有_个紧邻的水分子，这些水分子位于_的顶点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率_(填“较高”或“较低”)，故冰的密度比水的密度要_(填“大”或“小”)。
10、解析(1)观察并分析干冰和冰的晶体结构，可知在干冰晶体中，CO2分子排列为面心立方堆积，顶点为一种取向，三对平行面分别为三种不同取向。离顶点的CO2分子最近的是面心的分子，两者的距离为面对角线的一半，即a pm。每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO2分子共有12个。(2)在冰晶体中，水分子间的主要作用力是氢键，氢键具有方向性，1个水分子周围只有4个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的空间利用率较低，分子的间距较大，结构中有许多空隙，造成冰的密度小于水的密度。答案(1)124a(2)氢键范德华力方向4四面体较低小15据报道科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
11、子均以NN结合三个N原子而形成8电子稳定结构；NN键的键能为167 kJmol1。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_(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 kJmol1)，表明稳定性N60_(填“”“Mr(N2)，故N60晶体中分子的范德华力比N2晶体大，N60晶体的熔、沸点比N2晶体高。(2)因N60中每个氮原子形成三个NN，每个NN被2个N 原子共用，故1 mol N60中存在NN键：1 mol60390 mol。发生的反应为N60=30N2，故H90 mol
12、167 kJmol130 mol942 kJmol113 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。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(3)N60可作高能炸药(其他合理答案也可)16(素养题)在我国南海300500 m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”，其主要成分为甲烷水合物。在常温、常压下它会分解成水和甲烷，因而得名。请回答下列问题：(1)甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是_(填序号)。A甲烷晶胞中的球只代表一个C原子B晶体中1个CH4分子中有
13、12个紧邻的CH4分子CCH4熔化时需克服共价键D1个CH4晶胞中含有8个CH4分子ECH4是非极性分子(2)水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体，冰晶体结构有多种。其中冰的晶体结构如下图所示。水分子的空间结构是_形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个H，形成水合氢离子(H3O)，水分子能与H形成配位键，其原因是在氧原子上有_，应用价层电子对互斥理论(或模型)推测H3O的形状为_。实验测得冰中氢键的作用能为18.5 kJmol1，而冰的熔化热为5.0 kJmol1，这说明_。(3)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点()，则x、y、z的大小关系是_，其判断依据是_。
14、解析(1)CH4是分子晶体，熔化时克服范德华力。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子，并不是一个C原子。以该甲烷晶胞分析，位于顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个而这3个甲烷分子在面上，因此每个都被共用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3812(个)。甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的个数为864(个)。CH4分子为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，结构对称，CH4是非极性分子。(2)水分子中O原子的价电子对数4，孤电子对数为2，所以水分子为V形，H2O分子能与H形成配位键，其原因是在O原子上有孤电子对，H有空轨道。H3O价电子对数4，含有1对孤电子对，故H3O为三角锥形。冰中氢键的作用能为18.5 kJmol1，而冰的熔化热为5.0 kJmol1，说明冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍存在氢键。(3)水分子间存在氢键，H2Se与H2S分子间不存在氢键，但H2Se的相对分子质量大于H2S相对分子质量，H2Se分子间范德华力大于H2S分子间范德华力。答案(1)BE(2)V孤电子对三角锥形冰融化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键(3)xzy水分子间可以形成氢键，H2Se的相对分子质量大于H2S，故有沸点：H2OH2SeH2S