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第3章 晶体结构与性质
3.2 分子晶体
一．选择题（共11小题）
1．下列关于分子晶体的说法正确的是
A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B．在分子晶体中一定存在共价键
C．冰和Br 都是分子晶体
2
D．稀有气体不能形成分子晶体
【答案】C
【解析】
A．分子晶体中的分子间作用力越大，晶体的熔沸点越高，属于物理性质，而物质的稳定性为化学性质，二者
没有直接关系，故A错误；
B．在分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体的单原子分子，不存在共价键，故B错误；
C．冰和Br 均由分子构成，均属于分子晶体，故C正确；
2
D．稀有气体构成微粒是分子，可形成分子晶体，故D错误；故选C。
2．下列说法正确的是（ ）
A．离子化合物中可能含有共价键
B．分子晶体中的分子内不含有共价键
C．分子晶体中一定有非极性共价键
D．分子晶体中分子一定紧密堆积
【答案】A
【解析】
A．离子化合物中可能含有共价键，如离子化合物KOH中含O-H共价键，可能不含共价键如NaCl，选项A正
确；
B．多原子分子内含共价键如HCl，稀有气体分子晶体中不含化学键，选项B错误；
C．稀有气体分子晶体中不含化学键，选项C错误；
D．冰中水分子间存在氢键，氢键具有方向性，所以分子晶体冰不具有分子密堆积特征，选项D错误；
答案选A。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．共价晶体中，共价键越强，熔点越高
C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定
【答案】B
【解析】
A. 冰是分子晶体，融化时克服分子间作用力，发生物理变化，分子内的H-O键不断裂，A选项错误；
B. 共价晶体熔融时破坏共价键，所以共价键越强，熔点越高，B选项正确；
C. 分子晶体融化时克服分子间作用力，与共价键键能无关，C选项错误；
D. 分子间作用力影响物质的物理性质，与物质的稳定性无关，D选项错误；答案选B。
4．关于氢键，下列说法正确的是
A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键
B．冰中存在氢键，水中不存在氢键
C．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
D．氢键可以增大物质的化学性质
【答案】C
【解析】
A、氢键比范德华力强，是一种介于化学键与分子间作用力之间的作用力，不属于化学键；
B、冰融化克服的分子间作用以及氢键；
C、氢键能影响物质的熔沸点，分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高；
D、化学性质是由化学键决定的，与氢键无关。答案选C。
5．关于氢键，下列说法正确的是（ ）
A．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
B．冰中存在氢键，水中不存在氢键
C．每一个水分子内含有两个氢键
D．HO是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
2
【答案】A
【解析】
A. 氢键的存在使分子间作用力加强，物质的熔点和沸点升高，故A正确；
B．冰和水都是由水分子构成，冰中存在氢键，水中也存在氢键，故B错误；
C．氢键为分子间作用力，水分子内部为O原子和H原子之间形成的共价键，故C错误；
D．HO是一种非常稳定的化合物，这是由于H-O键键能较大所致，故D错误；
2
故选A。
6．中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“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。下列有关氢键说法中不正确的是
A．由于氢键的存在，HF的稳定性强于HS
2
B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚(CH-O-CH )更易溶于水
3 3C．由于氢键的存在，沸点：HF> HI >HBr> HCl
D．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
【答案】A
【解析】
A.HF的氢键存在于分子之间，与稳定性没有关系，HF的稳定性强于HS是因为F的非金属性强于S，故A错
2
误；
B. 乙醇分子可以与水分子形成氢键，所以乙醇比甲醚(CH-O-CH )更易溶于水，故B正确；
3 3
C. 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，HF分子间容易形成氢键，导致沸点：HF> HI
>HBr> HCl，故C正确；
D. 由于氢键的存在，使得冰中的水分子间空隙变大，密度小于液态水，所以冰能浮在水面上故D正确，
故选A。
7．下列关于氢键的说法中正确的是
A．由于氢键的存在，氨气易溶于水
B．氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C．由于氢键的存在，沸点：
D．由于氢键的存在，酸性：
【答案】A
【解析】
A．氨气和水分子间能形成氢键，氨气易溶于水，故A正确；
B．氢键不是化学键，故B错误；
C．由于HF分子间存在氢键，沸点： ，故C错误；
D．酸性与氢键无关，酸性 ，故D错误；
故选A。
8．在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是
A．范德华力、范德华力、范德华力
B．范德华力、范德华力、共价键
C．范德华力、共价键、共价键
D．共价键、共价键、共价键
【答案】B
【解析】“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气”属于石蜡的 “三态”之间的转化，所以转化的过程中要克服分子间作用力；
“石蜡蒸气→裂化气”属于石油的裂化，属于化学变化，必然要破坏化学键(共价键)，答案选B。
9．下列关于范德华力的叙述中，正确的是( )
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键
B．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
C．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
【答案】C
【解析】
A. 范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误；
B. 当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，
B错误；
C. 化学键是微粒间的一种强烈的相互作用，而范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力与化学键的区别
是作用力的强弱问题，C正确；
D. 虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误；
故合理选项是C。
10．下列关于范德华力对物质性质的影响的描述正确的是（ ）
A．范德华力是决定物质熔点和沸点高低的唯一因素
B．范德华力是影响物质部分物理性质的一种因素
C．范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D．范德华力与物质的性质没有必然的联系
【答案】B
【解析】
A．由分子构成的物质，如果分子间含有氢键，物质熔、沸点除受范德华力影响，还受氢键的影响，对于原子
晶体、离子晶体等物质的熔、沸点不受范德华力的影响，A说法错误；
B．范德华力仅能影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔点、沸点及溶解性等，B正确；
C．范德华力不能够影响物质的化学性质，C错误；
D．范德华力能影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔点、沸点及溶解性等，D错误；
答案选B。
11．在“HI(s)→HI(g)→H 和I”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（ ）
2 2
A．范德华力、范德华力 B．共价键、离子键
C．范德华力、共价键 D．共价键、共价键
【答案】C【解析】
碘化氢是分子晶体，由固态转化为气态时，需要克服范德华力，碘化氢气体受热分解为氢气和碘时，需要破坏
的是氢原子、碘原子间的共价键。
故选C。
三、填空题（共2题）
12．如图所示，甲、乙、丙分别表示C、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。
请回答下列问题：
（1）C 的熔点为280℃，从晶体类型来看，C 属____________晶体。
60 60
（2）二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14，实际上一个二氧化碳晶胞中含有____________个二氧化
碳分子，二氧化碳分子中 键与 键的个数比为____________。
（3）①碘晶体属于____________晶体。
②碘晶体熔化过程中克服的作用力为____________。
③假设碘晶胞中长方体的长、宽、高分别为a cm、b cm、c cm，阿伏加德罗常数的值为N ，则碘晶体的密度为
A
____________ g·cm-3。
【答案】分子 4 1：1 分子 分子间作用力
【解析】
（1）C 有固定的组成，不属于空间网状结构，以此判断晶体类型；
60
（2）利用均摊法计算晶胞；根据二氧化碳的结构式判断共价键的类型和数目。
【详解】
（1）C60有固定的组成，不属于空间网状结构，熔沸点远低于金刚石等原子晶体的熔沸点，应为分子晶体，故
答案为：分子；
（2）二氧化碳的晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的定点和面心位置,则晶胞中含有二氧化碳的分子数为
8×18+6×12=4，二氧化碳的分子结构为O=C=C，每个分子中含有2个σ键和2个π键，所以σ键与π键的个数
比为1:1，
故答案为：4；1:1；
（3）观察碘晶胞不难发现，一个晶胞中含有碘分子数为8×1/8+6×1/2=4，即舍有8个碘原子。一个晶胞的体积为a3cm3，其质量 ，则碘晶体的密度为 ，
故答案为： 。
13．(1)水分子间存在一种“氢键”(介于范德华力与化学键之间)的作用，彼此结合而形成(H O) 。在冰中每个
2 n
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，其结构示意图如图(1)表
示：
①1 mol冰中有______mol 氢键。
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氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断 NH 溶于水后，形成的 NH ·H O 的合理结构是
3 3 2
__________[填图 (2)中的序号]。
(2)图(3)折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的
变化趋势画出了两条折线a和b，你认为正确的是：________(填“a”或“b”)；部分有机物的熔沸点见下表：
CH
3
烃 CH CHCH 硝基苯酚
4 3 3
(CH)CH
2 2 3
沸点/℃ －164 －88.6 －0.5 熔点/℃ 45 96 114
由这些数据你能得出的结论是：______________________，______________(至少写2条)。
【答案】 2 20 b ⅣA b 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HO分子通过氢键与4个HO分子结合，平均每个HO分子含有氢键
2 2 2数目为4× =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；
③NH 溶于水后，形成的NH •H O中，NH •H O的电离方程式为NH •H O NH ++OH-，可知结构中含有
3 3 2 3 2 3 2 4
铵根和氢氧根的基本结构，NH •H O的合理结构是b，故答案为：b；
3 2
(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。
