3.4.1 分子间作用力 课时跟踪检测(学生版+教师版)(含解析)2025年高中化学 选择性必修2 (苏教版2019)

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名称 3.4.1 分子间作用力 课时跟踪检测(学生版+教师版)(含解析)2025年高中化学 选择性必修2 (苏教版2019)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-02-12 21:06:12

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第一课时 分子间作用力
题组一 范德华力与物质的性质
1.下列说法中正确的是(  )
A.干冰汽化和碘升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同,熔点相近
C.氯化钙和氯化氢溶解时,破坏的都是离子键
D.碘化氢的范德华力比溴化氢的大,碘化氢稳定性强
2.下列说法正确的是(  )
A.分子间作用力越大,分子越稳定
B.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大,其分子间作用力越小
D.分子间只存在范德华力
3.卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是(  )
A.原子间化学键的键能逐渐减小 B.范德华力逐渐增大
C.原子半径逐渐增大 D.氧化性逐渐减弱
4.下列物质发生变化时,破坏的主要是范德华力的是(  )
A.碘单质升华 B.NaCl溶于水
C.将液态水加热变为气态 D.NH4Cl受热分解
5.下列物质的性质可用范德华力的大小来解释的是(  )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.CO2、CS2的熔、沸点依次升高
C.、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱
D.CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点依次升高
题组二 氢键及其对物质性质的影响
6.下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是(  )
A.NH3 B.
C.H2S D.C2H5OH
7.(2024·苏州高二检测)元素Y最高价氧化物的水化物是强酸,Y的气态氢化物(YH3)在水中可形成氢键,其氢键最可能的形式为(  )
A. B.
C. D.
8.下列事实不可以用氢键来解释的是(  )
A.水是一种非常稳定的化合物
B.在测量氟化氢相对分子质量的实验中,发现实验值总是大于20
C.水结成冰后,体积膨胀,密度变小
D.氨气容易液化
9.(2024·镇江高二检测)下列有关物质性质的比较中,正确的是(  )
A.酸性:H2SO4>H3PO4 B.沸点:HCl>HF
C.稳定性:H2S>H2O D.熔点:MgO<NaF
10.中国科学院国家纳米科学中心的科研人员在国际上首次“拍到”氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列说法不正确的是(  )
A.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
B.由于氢键的存在,乙醇比甲醚更易溶于水
C.由于氢键的存在,沸点的大小顺序为HF>HCl>HBr>HI
D.含N—H键和含O—H键的物质可形成氢键
11.(2024·连云港高二检测)你认为下列说法中正确的是(  )
A.氢键存在于分子之间,不存在于分子之内
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C.NH3比CH4沸点高原因是NH3分子间范德华力大于CH4
D.冰熔化时只破坏范德华力
12.“冰面为什么滑?”这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是(  )
A.由于氢键的存在,水分子的稳定性强,高温下也很难分解
B.第一层固态中,水分子间通过氢键形成空间网状结构
C.第二层“准液体”中,水分子间形成氢键的机会比固态中少
D.当高于一定温度时,“准液体”中的水分子与下层冰之间形成的氢键断裂,产生“流动性的水分子”,使冰面变滑
13.下列事实与氢键有关的是(  )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.水结成冰体积膨胀
14.氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种弱的电性作用。近年来,人们发现了双氢键,双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是(  )
A.Be—H…H—O B.K—H…H—N
C.O—H…H—N D.F—H…H—Al
15.水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
(1)1 mol冰中有    mol“氢键”。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2的存在,可采用的方法是    (填字母)。
A.把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢气的体积
B.把1 L水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量
C.该水蒸气冷凝后,测水的pH
D.该水蒸气冷凝后,测氢、氧原子个数比
(3)已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能的原因是            
       。
(4)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,则冰晶体中每个氢键的能量是     kJ·mol-1。
16.氧是地壳中含量最多的元素,氮是空气中含量最多的元素。
(1)H2O中的O—H键、分子间的范德华力和氢键由强到弱的顺序依次为    >    >    。
(2)的沸点高于的沸点,其原因是            。
(3)N、P、As都属于ⅤA族元素,形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序为    (填分子式,下同)>   >    。
(4)如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔,能嵌入某种离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是   (填字母)。
a.CF4 b.CH4
c.N d.H2O
题组一 范德华力与物质的性质
1.下列说法中正确的是(  )
A.干冰汽化和碘升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同,熔点相近
C.氯化钙和氯化氢溶解时,破坏的都是离子键
D.碘化氢的范德华力比溴化氢的大,碘化氢稳定性强
解析:A 干冰和碘都由分子构成,状态改变时,克服的均是范德华力,A正确;乙酸存在分子间氢键,熔点较高,甲酸甲酯中不存在氢键,熔点较低,B错误;氯化钙溶于水时破坏离子键,氯化氢溶于水时破坏共价键,C错误;分子的稳定性由化学键强弱决定,与范德华力无关,D错误。
2.下列说法正确的是(  )
A.分子间作用力越大,分子越稳定
B.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大,其分子间作用力越小
D.分子间只存在范德华力
解析:B 分子间作用力主要影响物质的物理性质,化学键主要影响物质的化学性质,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高,A项错误,B项正确;分子的组成和结构相似时,相对分子质量越大,其分子间作用力越大,C项错误;分子间不只有范德华力,还可能存在其他作用力,D项错误。
3.卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是(  )
A.原子间化学键的键能逐渐减小
B.范德华力逐渐增大
C.原子半径逐渐增大
D.氧化性逐渐减弱
解析:B 卤素单质从F2到I2,相对分子质量依次增大,范德华力增大,物质的熔、沸点升高,B正确。
4.下列物质发生变化时,破坏的主要是范德华力的是(  )
A.碘单质升华
B.NaCl溶于水
C.将液态水加热变为气态
D.NH4Cl受热分解
解析:A 碘单质升华,破坏的是范德华力;NaCl溶于水,破坏的是离子键;水由液态变为气态,破坏的是氢键和范德华力;NH4Cl受热分解,破坏的是化学键,综上所述,A项符合题意。
5.下列物质的性质可用范德华力的大小来解释的是(  )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.CO2、CS2的熔、沸点依次升高
C.、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱
D.CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点依次升高
解析:B HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是由于H—X键键能依次减小,与范德华力无关;CO2、CS2的相对分子质量依次增大,分子间的范德华力也依次增大,所以其熔、沸点也依次增大;、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱,与范德华力无关;CH3—O—CH3的沸点比C2H5OH的低是由于C2H5OH分子间形成氢键。
题组二 氢键及其对物质性质的影响
6.下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是(  )
A.NH3 B.
C.H2S D.C2H5OH
解析:B 通常能形成氢键的分子中含有:N—H键、H—O键或H—F键。NH3、CH3CH2OH有氢键但只存在于分子间。B项中的O—H键与另一分子中中的O可形成分子间氢键,同一分子内的O—H键与邻位中的O可形成分子内氢键。
7.(2024·苏州高二检测)元素Y最高价氧化物的水化物是强酸,Y的气态氢化物(YH3)在水中可形成氢键,其氢键最可能的形式为(  )
A. B.
C. D.
解析:B 元素Y最高价氧化物的水化物是强酸,Y的气态氢化物为YH3,推出Y为N,O的电负性大于N,因此H—O键中键合电子偏向于氧,使得水分子中的H原子更易与N原子形成氢键,B选项正确。
8.下列事实不可以用氢键来解释的是(  )
A.水是一种非常稳定的化合物
B.在测量氟化氢相对分子质量的实验中,发现实验值总是大于20
C.水结成冰后,体积膨胀,密度变小
D.氨气容易液化
解析:A 氢键影响物质的部分物理性质,稳定性属于化学性质,则水是稳定的化合物与氢键无关,A符合题意;HF分子间存在氢键,使HF聚合在一起,非气态时,氟化氢可以形成(HF)n,因此测量氟化氢相对分子质量实验值总是大于20,B不符合题意;水结冰,形成分子间氢键,使体积膨胀,密度变小,C不符合题意;氨分子间存在氢键,使氨的熔、沸点升高,则氨气易液化,D不符合题意。
9.(2024·镇江高二检测)下列有关物质性质的比较中,正确的是(  )
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.沸点:HCl>HF
C.稳定性:H2S>H2O
D.熔点:MgO<NaF
解析:A 非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性:H2SO4>H3PO4,A正确;HF能形成氢键导致其沸点高于HCl,沸点:HCl<HF,B错误;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,稳定性:H2S<H2O,C错误;离子晶体的熔、沸点和晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比,氧化镁中离子半径更小、所带电荷更多,故晶格能更大,熔点:MgO>NaF,D错误。
10.中国科学院国家纳米科学中心的科研人员在国际上首次“拍到”氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列说法不正确的是(  )
A.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
B.由于氢键的存在,乙醇比甲醚更易溶于水
C.由于氢键的存在,沸点的大小顺序为HF>HCl>HBr>HI
D.含N—H键和含O—H键的物质可形成氢键
解析:C 由于氢键具有方向性,在结冰时,水分子之间形成间隙,导致冰的密度比水的小,浮于水面上,A项正确;乙醇中的羟基含O—H键,水分子中含O—H键,二者可以形成氢键,乙醇与水互溶,而甲醚分子中不存在O—H键,不能形成氢键,甲醚难溶于水,B项正确;HF分子间能形成氢键,故沸点高低顺序为HF>HI>HBr>HCl,C项错误;按氢键形成条件,N—H键与O—H键可形成氢键,D项正确。
11.(2024·连云港高二检测)你认为下列说法中正确的是(  )
A.氢键存在于分子之间,不存在于分子之内
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C.NH3比CH4沸点高原因是NH3分子间范德华力大于CH4
D.冰熔化时只破坏范德华力
解析:B 氢键既可以存在于分子之间,也可以存在于分子之内,A错误;对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大,B正确;NH3比CH4沸点高,主要原因是NH3形成分子间氢键,CH4不能形成分子间氢键,C错误;冰熔化时既破坏范德华力又破坏了分子间氢键,D错误。
12.“冰面为什么滑?”这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是(  )
A.由于氢键的存在,水分子的稳定性强,高温下也很难分解
B.第一层固态中,水分子间通过氢键形成空间网状结构
C.第二层“准液体”中,水分子间形成氢键的机会比固态中少
D.当高于一定温度时,“准液体”中的水分子与下层冰之间形成的氢键断裂,产生“流动性的水分子”,使冰面变滑
解析:A 水分子的稳定性是由水分子内O—H键的键能决定的,与氢键无关,A错误;在冰中,1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接,从而形成空间网状结构,B正确;“准液体”中,水分子间的距离不完全相等,所以1个水分子与少于4个水分子间形成氢键,形成氢键的机会比固态中少,C正确;当温度达到一定数值时,“准液体”中的水分子与下层冰之间形成的氢键被破坏,使一部分水分子能够自由流动,从而产生“流动性的水分子”,造成冰面变滑,D正确。
13.下列事实与氢键有关的是(  )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.水结成冰体积膨胀
解析:D 同一主族的元素,非金属性随着原子序数的增加而减弱,所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱,与氢键无关,A不选;水的分解需要破坏化学键,与氢键无关,B不选;CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高,与范德华力有关,与氢键无关,C不选;氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶点方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子间留有较大空隙,所以水结成冰时,体积增大,与氢键有关,选D。
14.氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种弱的电性作用。近年来,人们发现了双氢键,双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是(  )
A.Be—H…H—O
B.K—H…H—N
C.O—H…H—N
D.F—H…H—Al
解析:C Be—H中H显-1价,H—O中H显+1价,Be—H…H—O有可能形成双氢键,A不符合题意;K—H中H显-1价,H—N中H显+1价,K—H…H—N有可能形成双氢键,B不符合题意;O—H中H显+1价,H—N中H显+1价,O—H…H—N不可能形成双氢键,C符合题意;F—H中H显+1价,H—Al中H显-1价,F—H…H—Al有可能形成双氢键,D不符合题意。
15.水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
(1)1 mol冰中有2mol“氢键”。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2的存在,可采用的方法是AB(填字母)。
A.把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢气的体积
B.把1 L水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量
C.该水蒸气冷凝后,测水的pH
D.该水蒸气冷凝后,测氢、氧原子个数比
(3)已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能的原因是H2O2分子间的氢键数目比H2O分子间多。
(4)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,则冰晶体中每个氢键的能量是20 kJ·mol-1。
解析:(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,故每个水分子形成的氢键数为4×=2。(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2,1 L(H2O)2的质量比1 L H2O的大,与金属钠反应产生的氢气多,浓硫酸增重的质量大,选A、B。(3)双氧水分子间的氢键数目比水分子间多,沸点更高。(4)1个水分子能形成4个分子间氢键,按均摊法,1个水分子形成的氢键数目为4×=2个,冰升华形成水分子,既要克服范德华力,又要克服氢键,即升华热=2×氢键的能量+范德华力,氢键的能量
==20 kJ·mol-1。
16.氧是地壳中含量最多的元素,氮是空气中含量最多的元素。
(1)H2O中的O—H键、分子间的范德华力和氢键由强到弱的顺序依次为O—H键>氢键>范德华力。
(2)的沸点高于的沸点,其原因是能形成分子间氢键,而能形成分子内氢键 。
(3)N、P、As都属于ⅤA族元素,形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序为NH3(填分子式,下同)>AsH3>PH3。
(4)如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔,能嵌入某种离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是c(填字母)。
a.CF4 b.CH4
c.N d.H2O
解析:(1)O—H键属于化学键,氢键和范德华力均属于分子间作用力,但氢键比范德华力强。(2)和分子间都存在范德华力,但前者存在分子间氢键,后者存在分子内氢键,分子间氢键使物质的沸点升高,故前者的沸点高于后者的沸点。(3)N、P、As元素形成的简单氢化物分别为NH3、PH3、AsH3,NH3能形成分子间氢键,其沸点最高;AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量,则AsH3的范德华力强于PH3的范德华力,故AsH3的沸点高于PH3的沸点。(4)能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键,则要求该分子或离子是正四面体结构且能形成4个氢键,只有N符合要求。
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