3.4.2 分子间作用力 分子晶体
（分子晶体）
课后分层练
1．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是( )
A．NH3、HD、C8H10 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SO3、C60 D．CCl4、Na2S、H2O2
[答案] B
[解析]HD 是单质，不是化合物，A 错误；三种物质都是分子晶体，B 正确；C60是单质，不
是化合物，C 错误；Na2S 是离子晶体，不是分子晶体，D 错误。
2
2．干冰晶胞如图所示，若干冰的晶胞棱长为 a，则每个 CO2分子周围与其相距 a 的 CO2
2
分子有( )
A．4 个 B．8 个 C．12 个 D．6 个
[答案] C
2
[解析]以顶点 CO2分子为研究对象，若干冰的晶胞棱长为 a，该 CO2分子周围与其相距 a
2
的 CO2分子处于共用这个顶点的面的面心，由于顶点 CO2分子为 8 个晶胞共有，则每个 CO2
2 8 × 3
分子周围与其相距 a 的 CO2分子为 ＝12，故选 C。
2 2
3．下列说法正确的有( )
①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征
②冰融化时，分子中 H—O 键发生断裂
③分子晶体在干燥或熔融时，均能导电
④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高
⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高
⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低
⑦分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越大，分子越稳定
A．2 项 B．3 项 C．4 项 D．5 项
[答案] A
[解析]①分子晶体的构成微粒是分子，但只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的
特征，含有氢键的分子晶体不是密堆积，①错误；②冰融化克服氢键，属于物理变化，水
分子中 H—O 键没有断裂，②错误；③分子晶体在干燥或熔融时，均不能导电，③错误；④
分子晶体中，分子间作用力越大，分子的熔、沸点越高，④正确；⑤分子晶体熔化时破坏
分子间作用力，不破坏分子内共价键，即说明分子内共价键键能大小与该分子晶体的熔点高
低无关，⑤错误；⑥分子晶体熔化时破坏分子间作用力，而分子间作用力一般较弱，导致
其熔沸点较低，⑥正确；⑦分子的稳定性与分子间作用力无关，稳定性属于化学性质，分
子间作用力影响物理性质，⑦错误。
4．已知下表中几种物质的熔、沸点：
NaCl KBr AlCl3 单质 X SiCl4
熔点/ ℃ 801 730 190 2 300 －70
沸点/ ℃ 1 413 1 380 180 2 500 53
据此判断，下列说法错误的是( )
A．AlCl3晶体加热易升华 B．SiCl4是分子晶体
C．单质 X 可能是共价晶体 D．AlCl3是共价晶体
[答案] D
[解析]AlCl3 沸点低于熔点，加热时还未液化就已经气化了，易升华，A 正确；SiCl4 的熔、
沸点较低，符合分子晶体的特点，是分子晶体，B 正确；单质 X 的熔、沸点很高，符合共价
晶体的特点，可能是共价晶体，C 正确；AlCl3的熔、沸点较低，是分子晶体，D 错误。
5．对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是( )
A．SiX4呈空间网状结构，硬度大
B．NaX 的熔点一般高于 SiX4
C．NaX 易水解
D．SiX4晶体由原子构成，熔化时破坏共价键
[答案] B
[解析]硅的卤化物(SiX4)属于分子晶体，不是空间网状结构，其硬度较小，A 错误；钠的卤化
物(NaX)为离子化合物，属于离子晶体，硅的卤化物(SiX4)为共价化合物，属于分子晶体，离
子晶体的熔点一般大于分子晶体的熔点，即 NaX 的熔点一般高于 SiX4，B 正确；NaX(NaF
除外)不易水解，C 错误；硅的卤化物(SiX4)晶体是由分子构成的，属于分子晶体，熔化时破
坏分子间作用力，D 错误。
6．水的沸点为 100 ℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7 ℃，引
起这种差异的主要原因是( )
A．范德华力 B．共价键
C．氢键 D．相对分子质量
[答案] C
[解析]水和 H2S 的结构相似，二者形成的晶体也都是分子晶体。但由于水分子间存在氢键，
所以导致水的沸点高于 H2S 的沸点。
7．干冰熔点很低是由于( )
A．CO2是非极性分子 B．C==O 的键能很小
C．CO2化学性质不活泼 D．CO2分子间的作用力较弱
[答案] D
[解析]干冰是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越小，分子间的作用力越弱，熔、沸点越
低，所以干冰熔点很低是由于 CO2分子间的作用力较弱，与键能、化学性质等无关。
8．干冰气化时，下列所述内容发生变化的是( )
A．分子内共价键 B．分子间作用力
C．分子的性质 D．分子间的氢键
[答案] B
[解析]干冰是分子晶体，分子间存在分子间作用力，不存在氢键，分子气化时破坏分子间作
用力，分子内原子间共价键没有被破坏，所以分子的性质不发生改变。
9．下列有关分子晶体熔点高低的叙述中，正确的是( )
A．氯气>碘单质
B．四氯化硅>四氟化硅
C．NH3
D．异戊烷>正戊烷
[答案] B
[解析]碘常温下为固体，氯气为气体，碘的熔点较高，A 错误；四氯化硅、四氟化硅对应的
晶体都为分子晶体，四氯化硅的相对分子质量大，熔点较高，B 正确；氨分子间存在氢键，
熔点较高，C 错误；同分异构体中，含有的支链越多，熔点越低，D 错误。
10．在 20 世纪 90 年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态 C60存在。后来人们又相
继得到了 C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21 世纪初，科学家又发现了管状碳分子
和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是( )
A．熔点比较：C60B．已知 C(石墨)===C(金刚石) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．C60晶体结构如图所示，每个 C60分子周围与它最近且等距离的 C60分子有 10 个
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳一定条件下都能燃烧
[答案] C
[解析]分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点就越高，故熔点比较： C60＜
C70＜C90 ，A 正确； 石墨转变为金刚石吸收能量，则石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，
B 正确；以晶胞顶点上的 C60 为例，与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上，这样的
面有 12 个，所以这样的分子也有 12 个，C 错误；C60、C70、管状碳和洋葱状碳都是碳的单
质，都能与 O2 发生反应，生成碳的氧化物，D 正确。
11．下列晶体由原子直接构成，但属于分子晶体的是( )
A．固态氢 B．固态氖
C．磷 D．三氧化硫
[答案] B
[解析]根据题意可知必须是单原子分子，符合条件的只有稀有气体，故选 B。
12．支持固态氨是分子晶体的事实为( )
A．氮原子不能形成阳离子
B．铵离子不能单独存在
C．常温下氨是气态物质
D．氨极易溶于水
[答案] C
[解析]常温下氨是气态物质，说明 NH3的熔点和沸点低，微粒之间的结合力小，所以固态的
氨是分子晶体；只有分子晶体在常温下才可能呈气态，反之，常温下呈气态的物质一定属于
分子晶体。
13．碘的熔、沸点低，其原因是( )
A．碘的非金属性较弱
B．I—I 的键能较小
C．碘晶体属于分子晶体
D．I—I 共价键的键长较长
[答案] C
[解析]碘单质为双原子分子，属于分子晶体，分子间作用力较弱，其熔、沸点较低，与非金
属性、I—I 的键能和键长无关，C 正确。
14．下列性质适合于分子晶体的是( )
①熔点 1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电
②熔点 10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电
③能溶于 CS2，熔点 112.8℃，沸点 444.6 ℃
④熔点 97.81 ℃，质软、导电，密度为 0.97 g·cm－3
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
[答案] C
[解析]②熔点 10.31 ℃，液态不导电，说明液态时，只存在分子，没有离子，溶于水后，电
离出自由移动的离子，水溶液中能导电，属于分子晶体，符合题意；③能溶于 CS2，熔点
112.8 ℃，沸点 444.6 ℃ ，符合分子晶体的特点，符合题意，C 正确。
15．目前，科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子，即把足球烯 C60 的分子容纳在 Si60 分
子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合，下列叙述错误的是( )
A．该晶体属于分子晶体
B．该分子内原子间都以极性共价键相连接
C．该物质是一种新化合物
D．该物质的相对分子质量为 2 400
[答案] B
[解析]A 项，由于该物质是“双重结构”的球形分子，所以该晶体类型是分子晶体，正确；B
项，该分子内同种元素的原子间都以非极性共价键相结合，不同种元素的原子间以极性共价
键相结合，错误；C 项，该物质含有两种元素，是纯净物，因此属于一种新化合物，正确；
D 项，该物质的相对分子质量为 12×60＋28×60＝2 400，正确。
16．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的 H3BO3分子通过氢键相连(如图所
示)。下列有关说法正确的是( )
A．正硼酸晶体不属于分子晶体
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] D
[解析]A 项，正硼酸晶体属于分子晶体；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，1 个 H3BO3
分子中含有 3 个氢键。
17.冰晶胞中水分子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 4 个水分子
C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是 σ 键的一种
D．已知冰中氢键的作用力为 18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为 336 J·g－1，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)
[答案] D
[解析]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
1 1
均占有的分子个数为 4＋ ×8＋6× ＝8，B 项错误；水分子间的氢键具有方向性和饱和性，
8 2
但氢键不属于化学键，C 项错误；冰中氢键的作用力为 18.5 kJ·mol－1，1 mol 冰中含有 2 mol
氢键，而常见的冰的熔化热为 336 J·g－1，也可写为 6.05 kJ·mol－1，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。
18．意大利罗马大学的科学家们获得了极具理论研究意义的 N4 气体分子。N4 分子结构如图
所示，下列说法正确的是( )
A．N4分子中只含有共价键
B．由 N4分子形成的晶体可能属于离子晶体
C．1 mol N4分子所含共价键数为 4NA
D．N4沸点比 P4(白磷)高
[答案] A
[解析]同种非金属元素原子间形成的化学键为共价键，A 正确；N4分子中只含有共价键，不
可能是离子晶体，B 错误；由 N4分子结构可知，一个分子中含有 6 个共价键，所以 1 mol N4
分子所含共价键数为 6NA，C 错误；N4 和 P4 都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量
越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以白磷的沸点高，D 错误。
19．自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一种稀有气体的化合物 XePtF6以来，人
们又相继发现了氙的一系列化合物，如 XeF2、XeF4 等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了
历史性贡献。
(1)请根据 XeF4的结构示意图(图 1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子？________。
(2)XeF2 晶体是一种无色晶体，图 2 为它的晶胞结构图。XeF2 晶体属于哪种类型的晶体？
________。
[答案] (1)非极性分子 (2)分子晶体
[解析](1)XeF4分子中含有 Xe—F 极性键，由于 XeF4分子是平面正方形结构，结构对称，所
以 XeF4分子为非极性分子。(2)根据晶胞结构可知，XeF2晶体是由分子构成的，是分子晶体。
20．(1)已知：
物质 性质
TiC 质硬，熔点：3 200 ℃，沸点：4 820 ℃
TiCl4 具有挥发性，熔点：－25 ℃，沸点：136.4 ℃
TiC 的熔、沸点明显高于 TiCl4的原因是______________________________________。
(2)六方氮化硼晶体结构(如图)与石墨相似，都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电，原
因是_________________________________________________________。
[答案] (1)TiC 是共价晶体，TiCl4是分子晶体，共价键比分子间作用力强 (2) 氮化硼晶体
的层状结构中没有自由移动的电子
[解析] (1)TiC 的熔、沸点明显高于 TiCl4 的原因是 TiC 是共价晶体，TiCl4 是分子晶体，共
价键比分子间作用力强；(2)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，都是混合型晶体。但六方氮化
硼晶体不导电，原因是氮化硼晶体的层状结构中没有自由移动的电子。
1．已知：氢铝化合物 Al2H6 的球棍模型如图所示，它的熔点为 150 ℃，燃烧热极高。下列
说法错误的是( )
A．Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
C．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
D．氢铝化合物中 σ 键与 π 键数目之比为 3∶1
[答案] D
[解析]Al2H6 的熔点为 150 ℃，熔点低，可以判断该物质在固体时是分子晶体，故 A 正确；
根据元素守恒，可以推断出 Al2H6 在空气中完全燃烧时，Al 元素变成 Al2O3，H 元素变成
H2O，故 B 正确；氢铝化合物组成元素为 Al 和 H，Al 和 H2都是很好的燃料，但氢气在储存
运输中极不方便，将其转化为氢铝化合物后，就解决这一矛盾，同时氢铝化合物的燃烧热极
高，因此可以作为未来的储氢材料和火箭燃料，故 C 正确；氢铝化合物中只有 σ 键，没有 π
键，故 D 错误。
2．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．124 g P4中共价键数目为 4NA
B．32 g S8中的共价键数目为 NA
C．18 g 冰中含 4NA 氢键
D．60 g SiO2中的共价键数目为 2NA
[答案] B
[解析]白磷分子中含有 6 个共价键， 124 g P4为 1 mol，所以共价键数目为 6NA，A 错误；一
个 S8分子中含有 8 个共价键，所以 32 g S8中的共价键数目为 NA，B 正确；平均一个水分子
形成 2 个氢键，所以 18 g 冰中含 2NA 氢键，C 错误；一个硅原子形成 4 个硅氧键，所以 60 g
SiO2中的共价键数目为 4NA，D 错误。
3．如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小球代表一个甲烷分子(甲烷分子分别位于立方体
的顶角和面心)，下列有关该晶体的说法正确的是( )
A．该晶体与 HI 的晶体类型不同
B．该晶体熔化时只需要破坏共价键
C．SiH4分子的稳定性强于甲烷
D．每个顶角上的甲烷分子与之距离最近且等距的甲烷分子有 12 个
[答案] D
[解析]甲烷、HI 晶体均属于分子晶体，A 项错误；甲烷晶体属于分子晶体，熔化时只需要破
坏分子间作用力，不需要破坏共价键，B 项错误；C 的非金属性比 Si 强，所以 SiH4 分子的
稳定性弱于甲烷，C 项错误；根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶角上的甲烷分子为研究对象，
与它距离最近且等距的甲烷分子分布在立方体的 3 个面心上，每个顶角上的甲烷分子被 8 个
立方体共用，每个面心上的甲烷分子被 2 个立方体共用，所以每个甲烷分子周围与它距离最
3 × 8
近且等距的甲烷分子有 ＝12 个，D 项正确。
2
4．海底有大量的天然气水合物，可满足人类 1 000 年的能源需要。天然气水合物是一种晶
体，晶体中平均每 46 个水分子构建成 8 个笼，每个笼可容纳 1 个 CH4分子或 1 个游离 H2O
分子。若晶体中每 8 个笼只有 6 个容纳了 CH4 分子，另外 2 个笼被游离 H2O 分子填充，则
天然气水合物的平均组成可表示为( )
A．CH4·14H2O B．CH4·8H2O
23
C．CH4· H2O D．CH4·6H2O
7
[答案] B
[解析]“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每 46 个 H2O 分子构建 8 个笼，每个笼内可容纳 1
个 CH4 分子或 1 个游离 H2O 分子。若晶体中每 8 个笼只有 6 个容纳了 CH4 分子，另外 2 个
笼被游离的 H2O 分子填充，因此 6 个笼中有 6 个甲烷分子，水分子有 46＋2＝48 个，则“可
燃冰”平均分子组成可表示为 6CH4·48H2O，即 CH4·8H2O；答案选 B。
5．(1)比较下列化合物的熔、沸点的高低(填“＞”或“＜”)。
①CO2______SO2；②NH3______PH3；③O3______O2；④Ne________Ar；
⑤CH3CH2OH_________CH3OH；⑥CO______N2。
(2)已知 AlCl3的熔点为 190 ℃，但它在 180 ℃即开始升华。请回答：
①AlCl3固体是________晶体。
②设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：________________________________
________________________________________。
[答案] (1)①＜ ②＞ ③＞ ④＜ ⑤＞ ⑥＞
(2)①分子 ②在熔融状态下，验证其是否导电，若不导电则是共价化合物
[解析](1)各组物质均为分子晶体，根据分子晶体熔、沸点的判断规律，可比较六组物质熔、
沸点的高低。(2)①由 AlCl3的熔点低以及在 180 ℃时开始升华可判断 AlCl3固体为分子晶体。
②要验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其在熔融状态下是否导电，不导电
则是共价化合物，导电则是离子化合物。
6．已知氯化铝的熔点为 190 ℃(2.02×105 Pa)，但它在 180 ℃和常压下即开始升华。
(1)氯化铝是________晶体(填“离子”或“分子”)。
(2)在 500 ℃，1.01×105 Pa 时，氯化铝的蒸气密度(换算成标准状况)为 11.92 g·L－1，且已知它
的结构中还含有配位键，氯化铝的结构式为________。
(3)设计一个更可靠的实验，证明氯化铝是离子晶体还是分子晶体，你的实验是___________
___________________________________________________________________。
[答案] (1)分子 (2) (3)在加压条件下加热至熔融，测其导电性，若导电，则是
离子晶体；若不导电，则为分子晶体
[解析] (1)分子晶体的熔点较低，AlCl3 的熔点也仅有 190 ℃，而且它还能升华，这就充分
说明 AlCl3是分子晶体。
(2)AlCl3蒸气的相对分子质量＝11.92×22.4≈267，则 1 个氯化铝蒸气分子是由 2 个 AlCl3构成
的，所以氯化铝的结构式为 。
(3)熔融状态下离子晶体能导电而分子晶体不能，因此在加压条件下加热至熔融，测其导电性，
若导电，则是离子晶体；若不导电，则为分子晶体。
7．如图所示 C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其
中的一层结构)：
C60 金刚石 石墨 CO2
CsCl
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为____________________________。
A．同分异构体 B．同素异形体
C．同系物 D．同位素
(2)固态时，C60 属于________(填“原子”或“分子”)晶体，C60 分子中含有双键的数目是
________。
(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1 mol 晶体硅中含有硅硅单键的数目约是________NA。
(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是________。
(5)观察 CO2 分子晶体结构的一部分，试说明每个 CO2 分子周围有________个与之紧邻且等
距的 CO2分子；该结构单元平均占有________个 CO2分子。
(6)观察图形推测，CsCl 晶体中两距离最近的 Cs＋间距离为 a，则每个 Cs＋周围距离相等且次
近 的 Cs ＋ 数 目 为 ________ ， 每 个 Cs ＋ 周 围 紧 邻 且 等 距 的 Cl － 数 目 为
_____________________________________________________________。
[答案] (1)B (2)分子 30 (3)2 (4)2 (5)12 4 (6)12 8
[解析] (1)所给三种物质均为只由碳元素组成的单质，故它们互为同素异形体。
(2)C60中只含碳元素，且不具有向空间无限伸展的网状结构，所以为分子晶体；C60分子中共
有 60×4＝240 个成键电子，可以形成 120 个共价键，在 C60分子中一个碳原子与三个碳原子
3
相连，若全是单键，则有 60× ＝90 个键，但实际是 120 个，所以有 30 个双键。
2
(3)由金刚石的结构模型可知，每个碳原子都与相邻的 4 个碳原子形成一个单键，每个碳碳键
1
被 2 个碳原子所共有，故每个碳原子相当于形成 ×4＝2 个单键，则 1 mol 硅中可形成 2 mol
2
硅硅单键。
1
(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每个六边形贡献 个碳原子，所以
3
1
每个正六边形占有 ×6＝2 个碳原子。
3
(5)题给出 CO2 分子晶体的一部分。如果把 CO2 分子看作是一个球，则 CO2 分子构成了面心
立方最密堆积，面心立方最密堆积的配位数为 12，所以每个 CO2分子周围有 12 个与之紧邻
且等距的 CO2分子；在此结构中，8 个 CO2分子处于顶点，为 8 个同样结构共用，6 个 CO2
1
分子处于面心，为 2 个同样结构共用。所以，该结构单元平均占有的 CO2分子个数为 8× ＋
8
1
6× ＝4。
2
(6)以图中大立方体中心的 Cs＋为基准，与其最近的 Cs＋分别位于其上、下、前、后、左、右
的六个方位；与其次近的 Cs＋分别位于通过中心 Cs＋的三个切面的大正方形的顶点，个数为
4×3＝12；每个 Cs＋周围紧邻且等距的 Cl－数目为 8。
14．按要求回答下列问题。
(1)水分子的空间结构是________，实验测得冰中氢键的作用能为 18.5 kJ·mol－1，而冰的熔化
热为 5.0 kJ·mol－1，这说明______________________________________________。
(2)在冰的结构中，每个水分子与相邻的 4 个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还
存在范德华力(11 kJ·mol－1)。已知冰的升华热是 51 kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是
________ kJ·mol－1。
(3)下图是部分卤素单质和 XY 型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系。它们的沸点随
着相对分子质量的增大而升高，其原因是________________________。
试推测 ICl 的沸点所处的最小范围是______________________________________________。
[答案](1)V 形 冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键，也说明液态水中仍存在氢键
(2)20 (3)相对分子质量越大，分子间作用力越强 介于 Br2的沸点和 IBr 的沸点之间
[解析](2)1 mol 冰中含有 2 mol 氢键，冰升华既克服氢键，又克服范德华力，所以氢键的能量
51 kJ·mol－1－11 kJ·mol－1
为： ＝20 kJ·mol－1。
2
(3)Cl、Br、I 三种元素形成的单质或互化物的相对分子质量为 Cl2：71；Br2：160，I2：254，
BrCl：115.5；IBr：207。题目所给的 ICl 的相对分子质量为 162.5，介于 Br2和 IBr 之间。
3.4.2 分子间作用力 分子晶体
（分子晶体）
课后分层练
1．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是( )
A．NH3、HD、C8H10 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SO3、C60 D．CCl4、Na2S、H2O2
2
2．干冰晶胞如图所示，若干冰的晶胞棱长为 a，则每个 CO2分子周围与其相距 a 的 CO2
2
分子有( )
A．4 个 B．8 个 C．12 个 D．6 个
3．下列说法正确的有( )
①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征
②冰融化时，分子中 H—O 键发生断裂
③分子晶体在干燥或熔融时，均能导电
④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高
⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高
⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低
⑦分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越大，分子越稳定
A．2 项 B．3 项 C．4 项 D．5 项
4．已知下表中几种物质的熔、沸点：
NaCl KBr AlCl3 单质 X SiCl4
熔点/ ℃ 801 730 190 2 300 －70
沸点/ ℃ 1 413 1 380 180 2 500 53
据此判断，下列说法错误的是( )
A．AlCl3晶体加热易升华 B．SiCl4是分子晶体
C．单质 X 可能是共价晶体 D．AlCl3是共价晶体
5．对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是( )
A．SiX4呈空间网状结构，硬度大
B．NaX 的熔点一般高于 SiX4
C．NaX 易水解
D．SiX4晶体由原子构成，熔化时破坏共价键
6．水的沸点为 100 ℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7 ℃，引
起这种差异的主要原因是( )
A．范德华力 B．共价键
C．氢键 D．相对分子质量
7．干冰熔点很低是由于( )
A．CO2是非极性分子 B．C==O 的键能很小
C．CO2化学性质不活泼 D．CO2分子间的作用力较弱
8．干冰气化时，下列所述内容发生变化的是( )
A．分子内共价键 B．分子间作用力
C．分子的性质 D．分子间的氢键
9．下列有关分子晶体熔点高低的叙述中，正确的是( )
A．氯气>碘单质
B．四氯化硅>四氟化硅
C．NH3D．异戊烷>正戊烷
10．在 20 世纪 90 年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态 C60存在。后来人们又相
继得到了 C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21 世纪初，科学家又发现了管状碳分子
和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是( )
A．熔点比较：C60B．已知 C(石墨)===C(金刚石) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．C60晶体结构如图所示，每个 C60分子周围与它最近且等距离的 C60分子有 10 个
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳一定条件下都能燃烧
11．下列晶体由原子直接构成，但属于分子晶体的是( )
A．固态氢 B．固态氖
C．磷 D．三氧化硫
12．支持固态氨是分子晶体的事实为( )
A．氮原子不能形成阳离子
B．铵离子不能单独存在
C．常温下氨是气态物质
D．氨极易溶于水
13．碘的熔、沸点低，其原因是( )
A．碘的非金属性较弱
B．I—I 的键能较小
C．碘晶体属于分子晶体
D．I—I 共价键的键长较长
14．下列性质适合于分子晶体的是( )
①熔点 1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电
②熔点 10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电
③能溶于 CS2，熔点 112.8℃，沸点 444.6 ℃
④熔点 97.81 ℃，质软、导电，密度为 0.97 g·cm－3
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
15．目前，科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子，即把足球烯 C60 的分子容纳在 Si60 分
子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合，下列叙述错误的是( )
A．该晶体属于分子晶体
B．该分子内原子间都以极性共价键相连接
C．该物质是一种新化合物
D．该物质的相对分子质量为 2 400
16．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的 H3BO3分子通过氢键相连(如图所
示)。下列有关说法正确的是( )
A．正硼酸晶体不属于分子晶体
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
17.冰晶胞中水分子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 4 个水分子
C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是 σ 键的一种
D．已知冰中氢键的作用力为 18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为 336 J·g－1，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)
18．意大利罗马大学的科学家们获得了极具理论研究意义的 N4 气体分子。N4 分子结构如图
所示，下列说法正确的是( )
A．N4分子中只含有共价键
B．由 N4分子形成的晶体可能属于离子晶体
C．1 mol N4分子所含共价键数为 4NA
D．N4沸点比 P4(白磷)高
19．自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一种稀有气体的化合物 XePtF6以来，人
们又相继发现了氙的一系列化合物，如 XeF2、XeF4 等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了
历史性贡献。
(1)请根据 XeF4的结构示意图(图 1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子？________。
(2)XeF2 晶体是一种无色晶体，图 2 为它的晶胞结构图。XeF2 晶体属于哪种类型的晶体？
________。
20．(1)已知：
物质 性质
TiC 质硬，熔点：3 200 ℃，沸点：4 820 ℃
TiCl4 具有挥发性，熔点：－25 ℃，沸点：136.4 ℃
TiC 的熔、沸点明显高于 TiCl4的原因是______________________________________。
(2)六方氮化硼晶体结构(如图)与石墨相似，都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电，原
因是_________________________________________________________。
1．已知：氢铝化合物 Al2H6 的球棍模型如图所示，它的熔点为 150 ℃，燃烧热极高。下列
说法错误的是( )
A．Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
C．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
D．氢铝化合物中 σ 键与 π 键数目之比为 3∶1
2．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．124 g P4中共价键数目为 4NA
B．32 g S8中的共价键数目为 NA
C．18 g 冰中含 4NA 氢键
D．60 g SiO2中的共价键数目为 2NA
3．如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小球代表一个甲烷分子(甲烷分子分别位于立方体
的顶角和面心)，下列有关该晶体的说法正确的是( )
A．该晶体与 HI 的晶体类型不同
B．该晶体熔化时只需要破坏共价键
C．SiH4分子的稳定性强于甲烷
D．每个顶角上的甲烷分子与之距离最近且等距的甲烷分子有 12 个
4．海底有大量的天然气水合物，可满足人类 1 000 年的能源需要。天然气水合物是一种晶
体，晶体中平均每 46 个水分子构建成 8 个笼，每个笼可容纳 1 个 CH4分子或 1 个游离 H2O
分子。若晶体中每 8 个笼只有 6 个容纳了 CH4 分子，另外 2 个笼被游离 H2O 分子填充，则
天然气水合物的平均组成可表示为( )
A．CH4·14H2O B．CH4·8H2O
23
C．CH4· H2O D．CH4·6H2O
7
5．(1)比较下列化合物的熔、沸点的高低(填“＞”或“＜”)。
①CO2______SO2；②NH3______PH3；③O3______O2；④Ne________Ar；
⑤CH3CH2OH_________CH3OH；⑥CO______N2。
(2)已知 AlCl3的熔点为 190 ℃，但它在 180 ℃即开始升华。请回答：
①AlCl3固体是________晶体。
②设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：________________________________
________________________________________。
6．已知氯化铝的熔点为 190 ℃(2.02×105 Pa)，但它在 180 ℃和常压下即开始升华。
(1)氯化铝是________晶体(填“离子”或“分子”)。
(2)在 500 ℃，1.01×105 Pa 时，氯化铝的蒸气密度(换算成标准状况)为 11.92 g·L－1，且已知它
的结构中还含有配位键，氯化铝的结构式为________。
(3)设计一个更可靠的实验，证明氯化铝是离子晶体还是分子晶体，你的实验是___________
___________________________________________________________________。
7．如图所示 C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其
中的一层结构)：
C60 金刚石 石墨 CO2
CsCl
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为____________________________。
A．同分异构体 B．同素异形体
C．同系物 D．同位素
(2)固态时，C60 属于________(填“原子”或“分子”)晶体，C60 分子中含有双键的数目是
________。
(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1 mol 晶体硅中含有硅硅单键的数目约是________NA。
(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是________。
(5)观察 CO2 分子晶体结构的一部分，试说明每个 CO2 分子周围有________个与之紧邻且等
距的 CO2分子；该结构单元平均占有________个 CO2分子。
(6)观察图形推测，CsCl 晶体中两距离最近的 Cs＋间距离为 a，则每个 Cs＋周围距离相等且次
近 的 Cs ＋ 数 目 为 ________ ， 每 个 Cs ＋ 周 围 紧 邻 且 等 距 的 Cl － 数 目 为
_____________________________________________________________。
14．按要求回答下列问题。
(1)水分子的空间结构是________，实验测得冰中氢键的作用能为 18.5 kJ·mol－1，而冰的熔化
热为 5.0 kJ·mol－1，这说明______________________________________________。
(2)在冰的结构中，每个水分子与相邻的 4 个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还
存在范德华力(11 kJ·mol－1)。已知冰的升华热是 51 kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是
________ kJ·mol－1。
(3)下图是部分卤素单质和 XY 型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系。它们的沸点随
着相对分子质量的增大而升高，其原因是________________________。
试推测 ICl 的沸点所处的最小范围是______________________________________________。