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均可形成分子间氢键,沸点反常得
2、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,空间利用率低,因而密度小。干冰熔化只需克服
3、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个答案：C解析：如图在每个顶点处的CO2周围距离22a的CO2即为每个面心上的CO2分子,共有8(312)=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。H2O2P4(白磷)SO2CO2H2O2HFH2NCH2CH2COO
4、HH3PO4C2H6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)1.56(3)CS2CO2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
5、的质量为44gmol-1(6.021023mol-1)4,每个晶胞的体积为(5.7210-8)3cm3,干冰的密度为44(6.021023)4g(5.7210-8)3cm3=1.56gcm-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
6、.HCl比HI稳定c.HI的沸点比HCl的高d.HI的沸点比HCl的低abcdA.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(H3BO3)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
7、 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1232=3。3.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
8、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 230Mr(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1molN60中存在NN键为1mol60312=90mol。反应N6030N2的H=90mol167kJmol-1-30mol942kJmol-1=-13230kJN60。(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。
