第2章分子结构与性质2.3.2分子间作用力分子手性参考答案

　　1．

　　【答案】B

　　【解析】固态水中和液态水中含有氢键和分子间作用力，当雪花→水→水蒸气主要是氢键和分子间作用力被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏，水蒸气→氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键，故选B。

　　2．

　　【答案】A

　　【解析】

　　A．分子间作用力不属于化学键，A错误；

　　B．分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少，B正确；

　　C．分子间作用力不属于化学键，一般对物质熔、沸点有影响，C正确；

　　D．稀有气体分子间存在分子间作用力，D正确。

　　答案选A。

　　3．

　　【答案】B

　　【解析】

　　原子半径F<Cl<I，原子半径越大，键长越长，键能越小，

　　A. H-F键键能答于H-Cl键键能，HF较稳定，故A错误；

　　B.HCl比HI稳定，是由于H-Cl键键能大于H-I键键能，故B正确；

　　C.HF分子间存在氢键，沸点较高，故C错误；

　　D.HI相对分子之间较大，分子间作用力较强，沸点较高，故D错误．

　　故选：B。

　　4．

　　【答案】B

　　【解析】试题分析：CO2气体在一定条件下可与金属镁反应生成氧化镁和碳，属于化学变化，克服的是化学键；干冰在一定条件下也可以形成CO2气体，属于状态的变化，需要克服的是分子间作用力，答案选B。

　　5．

　　【答案】B

　　【解析】

　　CO2气体在一定条件下可与金属镁反应，生成氧化镁和碳，属于化学变化，需要克服的作用力是共价键、金属键。干冰在一定条件下可以形成CO2气体，属于物理化学，需要克服的作用力是分子间作用力，因此正确的答案选B。

　　6．

　　【答案】B

　　【解析】

　　A.一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，A错误；

　　B.分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，这种作用力比较微弱，称为分子间作用力，B正确；

　　C.分子间作用力主要影响物质的物理性质，如熔沸点、溶解性等，C错误；

　　D.分子间作用力的大小远小于化学键，是一种比较弱的作用力，D错误；

　　故合理选项是B。

　　7．

　　【答案】A

　　【解析】

　　A. CaF2和NaH都是仅含离子键的离子化合物，A正确；

　　B. BF3中B最外层有6个电子，B错误；

　　C. HCl和H2S的稳定性与分子内化学键强弱有关，与分子间作用力无关，C错误；

　　D. SiO2晶体是共价晶体，熔化时需克服共价键，D错误；

　　答案选A。

　　8．

　　【答案】C

　　【解析】

　　A.水分子间存在氢键，但氢键影响水的物理性质，不能影响水的化学性质，所以不能由此判断水分子比较稳定，故错误；B. H2SO4溶于水能电离出H+和SO42-，但硫酸是共价化合物，故错误；C. I2加热升华过程中只需克服碘分子之间的分子间作用力，故正确；D. SiO2熔化破坏共价键，故错误；故选C。

　　9．

　　【答案】A

　　【解析】A、CO2溶于水，发生CO2＋H2O=H2CO3，因此即破坏了分子间作用力，又破坏了共价键，故A正确；B、Hg常温下为液体，Hg为金属单质，该液体能够导电，故B错误；C、NH3中H原子最外层2个电子，故C错误；D、水分子间存在分子间氢键，分子间用作用力更大，H2S、H2Te分子间不存在分子间氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，即分子间作用力顺序是H2O>H2Te>H2S，故D错误。

　　10．

　　【答案】C

　　【解析】

　　A、氢键比分子间作用力强，比化学键弱很多，选项A错误；

　　B、冰中存在氢键，水中也存在氢键，选项B错误；

　　C、氢键较一般的分子间作用力强，含有氢键的物质具有较高的熔沸点，选项C正确；

　　D、化学性质是由化学键决定的，与氢键无关，选项D错误；

　　答案选C。

　　11．

　　【答案】C

　　【解析】

　　A.冰中水分子排列有序，含有氢键数目增多，使体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上，是分子间存在氢键所致，A正确；

　　B.乙醇与水分子间存在氢键，增加乙醇在水中的溶解度，所以由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水，B正确；

　　C.卤素的氢化物中只有HF含有氢键，卤素的氢化物的沸点：HF>HI>HBr>HCl，C错误；

　　D.氢键具有方向性和饱和性，所以氢键的存在，影响了蛋白质分子独特的结构，D正确；

　　故合理选项是C。

　　12．

　　【答案】A

　　【解析】

　　A．碘单质、四氯化碳为非极性分子，HCl、H2O为极性分子，四氯化碳萃取碘水中的碘单质，HCl易溶于水，都可以用“相似相溶”原理解释，故A正确；

　　B．根据手性碳原子的定义，同时连接甲基和羟基的碳原子为手性碳原子，故B错误；

　　C．白磷的键角为60°，1mol白磷中含有σ键物质的量为6mol，1mol甲烷含有σ键物质的量为4mol，故C错误；

　　D．碳碳双键中碳原子杂化类型为sp2，碳氮叁键中碳原子杂化类型为sp，故D错误；

　　答案为A。

　　二、判断题

　　13.

　　【答案】 (1) 正确（2）错误 (3) 错误 (4) 正确 (5) 正确 (6) 错误 (7) 正确 (8) 错误 (9) 错误 (10) 错误

　　【解析】

　　(1)乙醇中的羟基与水分子的羟基相近，因而乙醇能和水互溶；而苯甲醇中的烃基较大，其中的羟基和水分子的羟基的相似因素小得多，因而苯甲醇在水中的溶解度明显减小，故正确。

　　(2)非极性键也可存在于多原子分子中，如H2O2，还可以存在于离子化合物中，如Na2O2，错误。

　　(3)乙醇分子和水分子间能形成氢键，故说法错误。

　　(4)非极性分子中可能含有极性键，如CH4是正四面体结构，为非极性分子，但含有C-H极性键，故答案为：正确。

　　(5)由于氢键具有方向性，故当氢键(X-H···Y)中三原子在一条直线上时，作用力最强，该说法正确，故答案为：正确。

　　(6) H2O比H2S稳定，是因为H2O分子中的共价键键能大于H2S分子中的共价键键能，与分子间氢键无关，故答案为：错误。

　　(7) HF中的氢键为锯齿折线，不一定在一条直线上，因此“X-H···Y”三原子不在一条直线上时，也能形成氢键，故答案为：正确。

　　(8)甲烷分子中不含N、O、F等原子，所以甲烷与水分子间不能形成氢键，故说法错误。

　　(9)卤素氢化物中，HF分子间存在氢键，熔沸点最高，而卤素单质、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高，故答案为：错误。

　　(10)略

　　三、简答题

　　14．

　　【答案】干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，而熔点却比冰的低得多，在常压下极易升华。而且，由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，一个分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作制冷剂

　　【解析】

　　略

　　15．

　　【答案】水分子之间的主要作用力是氢键(当然也存在范德华力)，在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键。却跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻的水分子相互吸引。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过4℃时，才由于热运动加剧，分子间距离增大，密度逐渐减小

　　【解析】

　　略

　　16．

　　【答案】氢键不仅存在于分子内，也存在于分子间。互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔沸点比能形成分子间氢键的物质的低。由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点

　　【解析】

　　略

　　四、填空题（共3题）

　　17．

　　【答案】B 22 kJ·mol-1

　　

　　【解析】

　　（1）A．一个水分子可以形成4个氢键，但每个氢键由两个分子形成，因此从整体来看，平均每个水分子只有2个氢键，1 mol冰中有2 mol氢键，选项A错误；

　　B．一个水分子可以形成4个氢键，但每个氢键由两个分子形成，因此从整体来看，平均每个水分子只有2个氢键，选项B正确；

　　C、正四面体的夹角为109.5°，但冰中水分子形成的是变形四面体，故冰晶体中氢键的夹角不是109.5°，选项C错误；

　　D、由于氢键具有方向性和饱和性，选项D错误；

　　答案选B；

　　(2)冰的升华热是51kJ/mol,水分子间还存在范德华力(7kJ/mol)，1mol水中含有2mol氢键，升华热=范德华力+氢键，代入具体数值，即51kJ/mol=7kJ/mol+2×氢键键能，所以冰晶体中氢键的“键能”是(512kJ/mol-7kJ、mol)/2= =22kJ/mol；

　　(3) H5O2+可以写成两个水分子以氢键相连，其中一个水分子的O再以氢键连结一个氢离子，书写时将所有原子看为一个整体用方括号括起来，“+”放在方括号右上角，即结构式为

　　

　　，同理H9O4+可写成4个水分子以氢键相连，其中一个水分子的O再以氢键连结一个氢离子，书写时将所有原子看为一个整体用方括号括起来，“+”放在方括号右上角，即结构式为

　　

　　。

　　18．

　　【答案】 (1) A (2) B (3) C

　　【解析】

　　（1）A．氢化物的相对分子质量越大，沸点越高，则沸点SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4，A正确；

　　B．氢化物的相对分子质量越大，沸点越高，含有氢键的沸点较高，氨气分子间存在氢键，所以沸点：NH3＞SbH3＞AsH3＞PH3，B错误；

　　C．氢化物的相对分子质量越大，沸点越高，含有氢键的沸点较高，HF分子间存在氢键，所以沸点：HF＞HI＞HBr＞HCl，C错误；

　　D．氢化物的相对分子质量越大，沸点越高，含有氢键的沸点较高，水分子间存在氢键，所以沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，D错误；

　　故选A。

　　（2）①冰中水分子间存在氢键，所以冰融化成水克服氢键；②HNO3溶于水发生电离，破坏了共价键，所以克服极性键；③NH4Cl属于离子晶体，含有离子键，NH4Cl受热分解克服离子键；故答案为：B。

　　（3）A．氯化氢与水分子之间不形成氢键，氨气与水分子间能形成氢键，A错误；

　　B．氢化物的稳定性与共价键有关，共价键越强，氢化物越稳定，与氢键无关，B错误；

　　C．在冰中，由于氢键的作用，水分子间形成正四面体结构，使得水分子间的空隙变大，所以水变冰后体积增大，密度变小，C正确；

　　D．NH3、H2O、HF分子间存在氢键，沸点高低与氢键有关，所以不能根据相对分子质量大小来判断沸点，D错误；

　　故选C。

　　19．

　　【答案】(1)①2②20③b(2) ⅣAb有机物相对分子质量越大，分子间作用力越强，故沸点越高；当有机物能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高

　　【解析】(1)①根据冰的结构示意图，每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子结合，平均每个H2O分子含有氢键数目为4×1/2=2个，故1mol冰中含2mol氢键，故答案为：2；

　　②冰的升华热是51kJ/mol，水分子间还存在范德华力(11kJ/mol)，1mol水中含有2mol氢键，升华热=范德华力+氢键，所以冰晶体中氢键的“键能”是20kJ/mol，故答案为：20；

　　③NH3溶于水后，形成的NH3?H2O中，NH3?H2O的电离方程式为NH3?H2O?NH4++OH-，可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构，NH3?H2O的合理结构是b，故答案为：b；

　　(2) 折线a和b都由有沸点先小后大，则开始物质的沸点高，与氢键有关，而a中原子序数大的氢化物沸点高于含氢键的物质，与事实不符，故a错误，b正确；只有c曲线中的物质间没有氢键，则c为碳族元素氢化物，即折线c可以表达出第ⅣA族元素氢化物的沸点的变化规律；根据表中所给的物质可以看出：有机物的相对分子质量越大、分子间作用力越强，沸点越高，并且是当有机能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低；当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高，故答案为：ⅣA；b；有机物的相对分子质量越大、分子间作用力越强，故沸点越高；当有机能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低或当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高。

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