3.4 课时1范德华力氢键 同步练 （含答案） 2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2

课时1　范德华力　氢键
1 下列有关微粒间作用力的说法正确的是(　　)
A. 分子间作用力就是范德华力
B. HF的水溶液中有2种氢键
C. Na2SiO3中仅含离子键
D. 已知Si—C键能为a kJ/mol，理论上分解1 mol SiC形成气态原子需4a kJ能量
2 下列有关物质性质判断正确且可以用范德华力来解释的是(　　)
A. 沸点：HBr＞HCl
B. 沸点：CH3CH2Br＜C2H5OH
C. 热稳定性：HF＞HCl
D. —OH上氢原子的活泼性：H—O—H＞C2H5—O—H
3 下列说法错误的是(　　)
A. HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高
B. H3BO3晶体中存在的作用力只有共价键
C. H2S的沸点低于H2O
D. 胍()分子间能够形成氢键
4 下列说法正确的是(　　)
A. 氢键是一种较弱的化学键
B. NH3的热稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
C. 最外层能达到稳定结构的微粒只有稀有气体的原子
D. 常温常压下，Cl2、Br2、I2由气态、液态到固态变化的主要原因是范德华力在逐渐增大
5 下列叙述与范德华力无关的是(　　)
A. 干冰易升华
B. 通常状况下氯化氢为气体
C. 氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高
D. 氟、氯、溴、碘的简单氢化物的热稳定性越来越弱
6 下列说法正确的是(　　)
A. BF3分子和PCl3分子中，每个原子的最外层都达到8电子稳定结构
B. CO2和SiO2均为共价化合物，其固体熔化时，均破坏了分子间作用力
C. NaHSO4固体溶于水时，既破坏了离子键也破坏了共价键
D. CaO2和CaCl2中含有的化学键类型完全相同
7 下列有关冰和干冰的叙述不正确的是(　　)
A. 干冰中只存在范德华力，不存在氢键
B. 干冰和冰的晶体类型不同
C. 干冰比冰的熔点低
D. 冰中存在氢键，每个水分子周围有4个紧邻的水分子
8 下列排序不正确的是(　　)
A. 晶体熔点：＞
B. 硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
C. 熔点：K＞Na＞Li
D. 晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
9 [2025宿迁开学考试]尿素()是一种高效化肥，也是一种化工原料。反应：CO2(g)＋2NH3(g) CO(NH2)2(s)＋H2O(l)可用于尿素的制备。下列有关说法正确的是(　　)
A. CO2为共价晶体
B. NH3的沸点低于同族的PH3
C. NH3极易溶于水的主要原因是NH3与H2O分子之间存在氢键
D. 尿素分子中σ键和π键的数目之比为3∶1
10 如图所示为FeSO4·7H2O晶体的结构，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法错误的是(　　)
A. Fe2+的d轨道参与了成键
B. 1 mol FeSO4·7H2O中含σ键的数目为24NA
C. H2O与SO、H2O与Fe2+之间的作用力类型不同
D. 该物质中存在的化学键类型有配位键、共价键、氢键和离子键
11 咔唑（）是一种新型有机液体储氢材料，其沸点比（）的高，其主要影响因素是(　　)
A. 分子量 B. 极性
C. 氢键 D. 键能
12 联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. N2H4与水分子可形成氢键
B. Cu2+的价层电子排布式为3d10
C. 基态原子核外未成对电子数：ND. 电负性：N>O>H
13 请回答下列问题。
(1) 硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是__________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2) 邻羟基苯甲醛()的沸点比对羟基苯甲醛（）的低，原因是______________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3) 乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是____________________________________________
______________________________________________________________________。
14 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，下同）。
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) 水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为　　　　　
　　　　　　　。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)。已知冰的升华热是51 kJ/mol，则冰晶体中每个氢键的能量是　　　　kJ/mol。
(5) 氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。则NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是　　　　。
15 现有几组物质的熔点数据。
A组 B组 C组 D组
金刚石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃
硅晶体：1 410 ℃ Na：98 ℃ HCl：－115 ℃ KCl：776 ℃
硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃
二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃
据此回答下列问题。
(1) A组属于　　　　晶体。
(2) B组晶体共同的物理性质是　　　　（填序号，下同）。
①有金属光泽　②导电性　③导热性　④延展性
(3) C组中HF熔点反常是由于________________________________________
______________________________________________________________________。
(4) D组晶体可能具有的性质是　　　　。
①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5) D组晶体的熔点为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为___________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
16 现有五种短周期非金属元素A、B、C、D、E，其中A、B、C的价电子排布式可分别表示为asa、bsbbpb、csccp2c，D与B同主族，E位于C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。试回答下列问题。
(1) 由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子。下列分子：①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4中，属于极性分子的是　　　　（填序号）。
(2) C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是________
______________________________________________________________________。
(3) B、C两种元素都能和A元素形成两种常见的溶剂，其分子式分别为　　　　、　　　　。DE4在前者中的溶解度　　　　（填“大于”或“小于”）在后者中的溶解度。
(4) BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为___________________________
______________（用化学式表示）。
课时1　范德华力　氢键
1. D　分子间作用力包括范德华力和氢键，A错误；HF分子之间能形成氢键，水分子之间能形成氢键，HF分子和水分子之间也能形成氢键，故HF的水溶液中不止有2种氢键，B错误；SiO中含有共价键，C错误；1 mol SiC中含有4 mol Si—C，故理论上分解1 mol SiC形成气态原子需4a kJ能量，D正确。
2. A　HBr与HCl结构相似，HBr的相对分子质量比HCl的大，HBr分子间的范德华力比HCl的强，所以其沸点比HCl的高，A符合题意；C2H5Br的沸点比C2H5OH的低，是由于C2H5OH分子间形成氢键，从而增大了分子间作用力，B不符合题意；HF比HCl稳定，是由于H—F键能比H—Cl键能大，C不符合题意；H2O分子中的—OH氢原子比C2H5OH中的—OH氢原子更活泼，是由于—C2H5的影响使O—H极性减弱，D不符合题意。
3. B　HCl、HBr、HI均由分子构成，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，故HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高，A正确；H3BO3由分子构成，晶体中存在的作用力除了共价键外，还存在分子间作用力，B错误；H2O能形成分子间氢键，H2S不能形成分子间氢键，故H2O的沸点高于H2S，C正确；由胍结构简式可知，胍分子中含有氨基和亚氨基，可以形成分子间氢键，D正确。
4. D　氢键是一种分子间作用力，而不是化学键，A错误；H—N的键能较大，故NH3的热稳定性很强，与氢键无关，B错误；最外层达稳定结构的微粒不一定是稀有气体的原子，也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子，C错误；一般来说，结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，则常温常压下，卤素单质从F2到I2由气态、液态到固态变化的原因是范德华力逐渐增大，D正确。
5. D　分子间作用力主要影响构成分子的物质的熔、沸点等物理性质。干冰易升华与范德华力有关，A不符合题意；HCl分子之间的作用力是很弱的范德华力，因此通常状况下氯化氢为气体，B不符合题意；一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大，物质的熔、沸点逐渐升高，C不符合题意；简单氢化物的热稳定性与分子中化学键强弱有关，与范德华力无关，D符合题意。
6. C　B原子最外层含有3个电子，则BF3中B的最外层电子数为6，B原子最外层未达到8电子稳定结构，A错误；SiO2是共价晶体，熔化时需克服微粒间的作用力是共价键，B错误；CaO2中Ca2+和O之间为离子键，O中O—O为共价键，而CaCl2中只含离子键，D错误。
7. B　干冰是固态的CO2，干冰中不存在氢键，A正确；干冰和冰均由分子构成，所属的晶体类型相同，B错误；冰中存在分子间氢键，熔点高于干冰，C正确；冰中存在氢键，每个水分子周围有4个紧邻的水分子形成四面体结构，中间有空隙，D正确。
8. C　对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，则前者的沸点高于后者，A正确；金刚石、碳化硅和硅均是共价晶体，其硬度与原子半径有关系，形成共价键的原子半径越小，硬度越大，则硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，B正确；钾、钠、锂形成的晶体均是金属晶体，其熔点与金属阳离子的半径以及所带电荷数有关系，离子半径越小，电荷数越多，熔点越高，则熔点K＜Na＜Li，C错误；形成离子键的离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，晶格能越大，则晶格能NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，D正确。
9. C　共价晶体由原子构成，CO2晶体由分子构成，故CO2晶体不属于共价晶体，A错误；NH3分子间存在氢键，沸点高于同族的PH3，B错误；尿素分子的结构简式是，σ键和π键的数目之比为7∶1，D错误。
10. D　配位时Fe2+的3d轨道上的6个电子分别成对，空出2个3d轨道参与成键，Fe2+的d轨道参与了成键，A正确；由图示信息可知，1 mol FeSO4·7H2O中含6 mol Fe—O σ键、14 mol H—O σ键和4 mol S—O σ键，一共含σ键的数目为24NA，B正确；H2O与SO之间形成的是氢键，H2O与Fe2+之间形成的是配位键，作用力类型不同，C正确；氢键不是化学键，D错误。
11. C　咔唑分子中含有亚氨基，能形成分子间氢键，后者不能形成分子间氢键，故前者沸点高于后者。故选C。
12. A　N2H4中含有—NH2，与水分子可形成氢键，A正确；Cu2+的价层电子排布式为3d9，B错误；基态O有2个未成对电子，基态N有3个未成对电子，基态原子核外未成对电子数N>O，C错误；电负性O>N>H，D错误。
13. (1) 硅烷的结构和组成相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高
(2) 邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，分子间氢键使分子间的作用力增大，沸点升高
(3) 乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键
14. (1) 2　(2) AB
(3) 2H2O H3O＋＋OH－　H2O2分子间的氢键数目比H2O多
(4) 20　(5) b
15. (1) 共价　(2) ①②③④
(3) HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多　(4) ②④
(5) D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)16. (1) ③　(2) H2O分子间形成氢键
(3) C6H6　H2O　大于
(4) SiCl4＞CCl4＞CH4
解析：由A、B、C、D、E为短周期的非金属元素及s轨道最多可容纳2个电子可得a＝1，b＝c＝2。即A为H，B为C(碳)，C为O；由D与B同主族，且为非金属元素知，D为Si；由E位于C的下一周期且为同周期中电负性最大的元素知，E为Cl。