高中化学第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体同步测试题

这是一份高中化学第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体同步测试题，共11页。试卷主要包含了下列有关分子晶体的说法正确的是，比较下列物质熔点、沸点的高低，下列说法正确的有等内容，欢迎下载使用。
(一)基础巩固
1.(2022·山东淄博般阳中学高二期中)下列有关分子晶体的说法正确的是 ( )
A.分子内均存在共价键
B.分子间一定存在范德华力
C.熔点很高
D.一定采取分子密堆积方式
解析：稀有气体为单原子分子,形成的晶体为分子晶体,分子内不含共价键,A项错误;分子晶体的熔点一般很低,C项错误;分子晶体不一定采取分子密堆积,例如冰,由于氢键的作用,每个水分子周围只有四个紧邻的水分子,D项错误。
答案：B
2.下列有关物质结构和性质的叙述中错误的是 ( )
A.水是一种非常稳定的化合物,这是由于水中存在氢键
B.由极性共价键形成的分子可能是非极性分子
C.水和冰中都含有氢键
D.分子晶体中一定存在范德华力,可能有共价键
解析：H2O中O具有很强的得电子能力,因此与H形成的共价键很稳定,不容易被破坏,这与水中存在氢键无关,氢键影响的是物质的物理性质;大多数分子晶体中存在共价键,但稀有气体中不存在共价键。
答案：A
3.(2022·黑龙江牡丹江一中高二月考)甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.甲烷晶胞中的球只代表1个碳原子
B.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子
C.甲烷晶体熔化时需克服共价键
D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
解析：题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子,并不是1个碳原子,A项错误;由甲烷的晶胞结构图分析可知,1个晶胞中,与位于晶胞顶点的甲烷分子距离最近且相等的甲烷分子有3个,3个甲烷分子均位于晶胞的面心上,因此被2个晶胞所共用,顶点上的甲烷分子为8个晶胞所共用,故晶体中1个甲烷分子周围紧邻的甲烷分子数目为3×8×12=12,B项正确;甲烷晶体是分子晶体,熔化时需克服范德华力,C项错误;甲烷晶胞中,甲烷位于顶点和面心,根据“均摊法”,该晶胞中甲烷分子的数目为8×18+6×12=4,D项错误。
答案：B
4.(2022·广东江门)干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华为气体,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.干冰晶体是共价晶体
B.每个晶胞中含有4个CO2分子
C.每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
D.干冰升华时需克服分子间作用力
解析：由题干信息可知,干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华为气体,干冰晶体是分子晶体,A项错误;由题干图示晶胞图可知,每个晶胞中含有8×18+6×12=4个CO2分子,B项正确;由题干图示晶胞图可知,以其中面心上的一个CO2为例,其周围有3个相互垂直的平面,每个平面上有4个CO2与之最近且距离相等,则每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,C项正确;已知干冰是分子晶体,故干冰升华时需克服分子间作用力,D项正确。
答案：A
5.HF分子晶体、NH3分子晶体与冰的结构极为相似,在HF分子晶体中,与氟原子距离最近的HF分子的个数为 ( )
A.3 B.4 C.5 D.12
解析：根据HF分子晶体与冰结构相似可知,每个HF分子周围有4个HF分子与之最近,构成正四面体,故B项正确。
答案：B
6.某化学兴趣小组在学习分子晶体后,查阅了几种氯化物的熔点、沸点,记录如下:
根据这些数据分析,其中属于分子晶体的是 ( )
A.NaCl、MgCl2、CaCl2 B.SiCl4
C.NaCl、CaCl2 D.全部
解析：分子晶体的熔点、沸点较低,表中的SiCl4熔点、沸点较低,应为分子晶体。
答案：B
7.(2022·广东潮州)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能,在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化
B.1 ml C60分子中σ键的数目为90 NA
C.1个C60分子中含有20个五边形和12个六边形
D.C60分子晶胞是分子密堆积
解析：由结构可知,富勒烯中的每个碳原子均只与周围三个碳原子相连,每个碳原子都采用sp2杂化,A项正确;1 ml C60分子中σ键的数目为3×60×12×NA=90 NA,B项正确;多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理,顶点数+面数-棱边数=2,设五边形个数为x,六边形个数为y,根据富勒烯结构,富勒烯有60个顶点,面数为(x+y),每个棱被2个面共有,棱数为12×(3×60),根据欧拉定理有60+(x+y)-12×(3×60)=2,根据键数和顶点,得出12×(5x+6y)=12×(3×60),推出x=12,y=20,即五边形有12个,六边形有20个, C项错误;C60晶体为面心立方排布,因此晶体中1个C60分子有12个紧邻的C60分子,属于分子密堆积类型,D项正确。
答案：C
8.(1)比较下列物质熔点、沸点的高低(均填“>”或“ ③> ④< ⑤> ⑥>
(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,若导电,则是离子化合物
9.自从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。
(1)请根据XeF4的结构示意图(图甲)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,图乙为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体? 。一个XeF2晶胞中含有 个XeF2分子。

甲 乙
解析：(1)XeF4分子中含有氙氟极性键,因为XeF4分子结构对称,分子是平面正方形结构,所以XeF4分子为非极性分子。(2)根据晶胞结构可以知道,晶体是由分子构成的,所以是分子晶体。一个XeF2晶胞中实际拥有XeF2分子是8×18+1=2个。
答案：(1)非极性分子 (2)分子晶体 2
(二)拓展提高
10.(2022·广东肇庆)下列说法正确的有 ( )
①分子晶体的构成粒子是分子,都具有分子密堆积的特征 ②冰融化时,分子中H—O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
解析：①分子晶体的构成粒子是分子,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,错误;②冰融化克服氢键,属于物理变化,水分子中H—O没有断裂,错误;③分子晶体在干燥或熔融时,均不能导电,错误;④分子晶体中,分子间作用力越大,分子的熔、沸点越高,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,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,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,错误。只有④⑥正确,故答案为A项。
答案：A
11.(2022·广东东莞)据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的化学式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60结构。下列叙述正确的是 ( )
A.该物质有很高的熔点,很大的硬度
B.该物质熔融时能导电
C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面
D.该物质形成的晶体属于分子晶体
解析：由分子式及题中信息可知,该物质为分子晶体。分子晶体的熔点低,硬度小,A项错误;由题中信息可知,该物质是一种新的球形分子,该物质熔融时克服了分子间作用力,只得到分子,不能导电,B项错误;硅的原子半径比碳的大,所以化合物C60Si60的外层球壳为Si60,内层球壳为C60,C项错误;由题中信息可知,该物质是一种新的球形分子,分子式为C60Si60,所以该物质有分子存在,属于分子晶体,D项正确。
答案：D
(三)挑战创新
12.科研人员曾应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知:①N60分子中每个氮原子均以N—N结合三个氮原子而形成8电子稳定结构;②N—N的键能为193 kJ·ml-1。请回答下列问题。
(1)N60分子构成的晶体为 晶体,其熔点、沸点比N2晶体的熔点、沸点 (填“高”或“低”),原因是
。
(2)1 ml N60分解成N2时吸收或放出的热量是 kJ(已知N≡N的键能为946 kJ·ml-1),表明稳定性:N60 (填“>”“Mr(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晶体的熔点、沸点比N2晶体的熔点、沸点高。
(2)因每个氮原子形成三个N—N,每个N—N被2个氮原子共用,故
1 ml N60中存在N—N:1 ml×60×3×12=90 ml。N60分解为N2的反应为N6030N2,故ΔH=90×193 kJ·ml-1-30×946 kJ·ml-1=
-11 010 kJ·ml-1N60。
(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。
答案：(1)分子 高 N60、N2均为分子晶体,且N60的相对分子质量大,分子间作用力大,故熔点、沸点高
(2)11 010