C．干冰易升华，SO2固体不易升华
D．氯化钠的熔点较高
答案 D
解析
4．下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是（ ）
A．碘单质的升华
B．NaCl溶于水
C．将水加热变为气态
D．NH4Cl受热分解
答案 A
解析 碘的升华，只是状态发生了变化，破坏的是范德华力，没有破坏化学键；NaCl溶于水，会破坏离子键；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（包括共价键和离子键）。
（1）范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力，作用微弱，主要影响物质的物理性质；化学键是相邻的原子之间强烈的相互作用，作用强烈，主要影响物质的化学性质。
（2）范德华力的作用能远小于化学键的键能，范德华力不属于化学键。
二、氢键与物质性质
1．氢键
概念
当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，氢原子与另一个电负性大的原子Y之间产生静电作用和一定程度的轨道重叠作用
表示方式
①通常用X—H…Y表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子以共价键相结合。
②氢键的键长是指X和Y间的距离，氢键的作用能是指X—H…Y分解为X—H和Y所需要的能量
形成条件
①氢原子位于X原子和Y原子之间。
②X、Y原子所属元素具有很强的电负性和很小的原子半径，主要是N、O、F
作用能
比范德华力的作用能大，比化学键的键能小
类型
分子间氢键和分子内氢键
特征
氢键具有一定的饱和性和方向性
2.氢键对物质物理性质的影响
（1）对物质熔、沸点的影响
①分子间存在氢键的物质，物质的熔、沸点明显高，如NH3>PH3。
②同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸。
（2）对物质溶解度的影响
溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如NH3、甲醇、甲酸等易溶于水。
（3）对物质密度的影响
氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。
（4）氢键对物质电离性质的影响
如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1比对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1小很多。
（1）氢键比化学键弱，比范德华力强。
既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部。
（2）氢键有饱和性、方向性。
一般X—H…Y中三原子在同一直线上。
如水结冰体积膨胀，是因为冰中所有水分子通过有方向性和饱和性的氢键互相结合成晶体，而液态水中只有大部分水分子以氢键结合成为（H2O）n。
（3）氢键的存在大大增强了分子间作用力，引起物质的熔、沸点反常。
如H2O、HF、NH3的沸点分别比ⅥA、ⅦA、ⅤA族其他元素的氢化物的沸点高出许多。
（1）氢键只存在于分子之间（ ）
（2）液态水分子间的作用力只有氢键（ ）
（3）形成氢键的分子中不一定有H原子（ ）
（4）氢键只有方向性没有饱和性（ ）
（5）水分子间在任何情况下都存在氢键（ ）
（6）氢键的作用能比范德华力大，氢键就是化学键（ ）
（7）分子间作用力就是范德华力（ ）
（8）甲醛分子间一定能形成氢键（ ）
答案
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）× （6）× （7）× （8）×
1．冰中一个水分子最多可形成几个氢键，1mol冰中有几mol氢键？
答案 4 2
2．下列与氢键有关的说法中错误的是（ ）
A．氨水中存在分子间氢键
B．形成氢键A—H…B的三个原子总在一条直线上
C．卤化氢中HF沸点较高，是由于HF分子间存在氢键
D．邻羟基苯甲醛（
）的熔、沸点比对羟基苯甲醛（
）的熔、沸点低
答案 B
解析 氨水中氨分子之间、水分子之间以及氨分子与水分子之间都存在氢键，A正确；氢键具有一定的方向性，但不是一定在一条直线上，如
，B错误；HF分子间存在氢键F—H…F，使氟化氢分子间作用力增大，所以氟化氢的沸点较高，C正确；邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛则形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，D正确。
3．关于氢键，下列说法正确的是（ ）
A．每一个水分子内含有两个氢键
B．冰、水和水蒸气中都存在氢键
C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
答案 C
解析 A项，水分子内不存在氢键，错误；B项，气态的水分子是单个水分子，不存在氢键，错误；D项，水分子的稳定性是由于O—H之间的共价键键能大，与分子间作用力没关系，错误。
4．下列实验事实与氢键有关的是（ ）
A．乙醇可与水以任意比互溶
B．H2O的热稳定性比H2S强
C．HF能与SiO2反应生成SiF4，故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中
D．NH3能与HCl反应
答案 A
解析 A选项中乙醇易溶于水是由于乙醇与水分子间可以形成O—H…O氢键，从而增大了溶解度；B选项中由于H—O键的键长比H—S键的键长短，键能大，故H2O分子稳定；C选项中由于HF能与SiO2发生化学反应；D选项是NH3的化学性质。
范德华力
氢键
共价键
概念
分子之间普遍存在的一种相互作用力
当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，氢原子与另一个电负性大的原子Y之间产生静电相互作用和一定程度的轨道重叠作用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用力
特征
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
分类
分子内氢键
分子间氢键
极性共价键和非极性共价键、σ键和π键
强度比较
范德华力<氢键＜共价键
影响强度的因素
①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大
②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大
对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，作用能越大
成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定
对物质性质的影响
①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质
②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔点、沸点升高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：
H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3
①影响分子的稳定性
②共价键键能越大，分子稳定性越强
1．下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是（ ）
A．范德华力是决定由分子构成的物质的熔、沸点高低的唯一因素
B．范德华力与物质的性质没有必然的联系
C．范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D．范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素
答案 D
解析 范德华力不能影响物质的化学性质，仅能影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔、沸点及溶解性，并且不是唯一的影响因素。
氢键也影响物质的物理性质。
2．下列叙述与范德华力无关的是（ ）
A．CO2加压时形成干冰
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．氯化钾的熔点较高
答案 D
解析 氯化钾是由离子组成的物质，不存在范德华力。
3．下列物质中不存在氢键的是（ ）
A．冰醋酸中醋酸分子之间
B．液态氟化氢中氟化氢分子之间
C．NH3·H2O中的NH3与H2O分子之间
D．可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子之间
答案 D
解析 只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键（如N、O、F）。
C—H键不是强极性共价键，CH4与H2O分子间不存在氢键。
4．下列现象不能用氢键知识解释的是（ ）
A．葡萄糖易溶于水
B．液态水变成固体冰时密度变小
C．硫酸是一种强酸
D．水通常情况下为液态
答案 C
解析 葡萄糖易溶于水是因为葡萄糖分子和水分子间可以形成氢键，A正确；液态水变成冰时，水分子间形成的氢键数目增多，水分子排列比较疏松，使密度减小，B正确；硫酸是一种强酸，在水中能全部电离，与氢键无关，C不正确；水分子间形成氢键，因此水的熔点较高，所以水通常情况下为液态。
5．下列说法不正确的是（ ）
A．分子间作用力是分子间相互作用力的总称
B．分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解、电离等也都有影响
C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D．氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中
答案 D
解析 分子间作用力是分子间相互作用力的总称，最常见的是氢键与范德华力，它的作用弱于化学键，但不是化学键，存在也有一定要求，对物质熔、沸点等有影响。
6．
（1）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl（用R代表）。
回答下列问题：
其局部结构如图所示。
图中虚线代表氢键，其表示式为（NH
）N—H…Cl、________、________。
（2）在CO2低压合成甲醇反应（CO2＋3H2===CH3OH＋H2O）所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________，
原因是__________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案
（1）（H3O＋）O—H…N（N
）
（NH
）N—H…N（N
）
（2）H2O＞CH3OH＞CO2＞H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大、范德华力较大
解析
（1）结合题图可知，N
与H3O＋中的H原子，与NH
中的H原子间均存在氢键。
（2）比较分子晶体的沸点时注意考虑范德华力和氢键。
7．比较下列熔、沸点高低并且说明原因。
（1）H2O________H2S，原因：
_______________________________________________________。
（2）HF________HCl，原因：
_______________________________________________________。
（3）Br2________I2，原因：
__________________________________________________________。
（4）CH4________CCl4，原因：
_______________________________________________________。
答案
（1）＞ H2O分子之间存在氢键而H2S分子之间没有氢键
（2）＞ HF分子之间存在氢键而HCl分子之间没有氢键
（3）＜ Br2的相对分子质量没有I2的大
（4）＜ CH4的相对分子质量没有CCl4的大
一、单项选择题
1．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．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
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 B
解析 范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但两者的区别是作用力的强弱不同。
化学键必须是强烈的相互作用（120～800kJ·mol－1），范德华力只有几到几十千焦每摩尔，故范德华力不是化学键；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量；范德华力普遍存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间也难产生相互作用。
2．在常温、常压下卤素单质（从F2到I2）的聚集状态依次为气态、气态、液态、固态的原因是（ ）
A．原子间的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
答案 B
解析 卤素单质的组成、结构相似，从F2到I2的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，对应物质的熔、沸点逐渐升高，聚集状态的变化为气态→气态→液态→固态。
3．下列有关范德华力的强弱对比正确的是（ ）
A．CH4>CH3CH3
B．CH3CH2CH2CH2CH3>
C．SO2D．
>
答案 B
解析 CH4和CH3CH3的结构类似，前者的相对分子质量小于后者，故前者的范德华力小于后者；CH3CH2CH2CH2CH3与
是同分异构体，相对分子质量相同，后者的支链比前者多，前者的分子之间的接触面积大于后者，范德华力也是前者大于后者；SO2的相对分子质量大于CO2，且SO2是极性分子，而CO2是非极性分子，故SO2分子间的范德华力大于CO2；
的极性小于
，且两者相对分子质量相同，故
的分子间的范德华力大于
。
4．下列关于氢键的说法正确的是（ ）
A．由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3
B．氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内
C．没有氢键，就没有生命
D．相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多
答案 C
解析 由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF在同主族氢化物中的沸点反常，但常温下水为液体，则沸点高低顺序为H2O>HF>NH3，故A错误；氢键存在于不直接相连的H原子与电负性较大的原子间，则可以存在于分子之间，也可以存在于分子内，故B错误；气态时，分子间距离增大，不存在氢键，液态和固态时均有氢键，故D错误。
5．下列物质的性质与氢键无关的是（ ）
A．冰的密度比液态水的密度小
B．NH3易液化
C．NH3分子比PH3分子稳定
D．相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高
答案 C
解析 冰由于氢键的作用，使水分子的排列更加有序，水结成冰，体积会膨胀，故冰的密度比水的密度小；NH3分子间存在氢键；H2O分子间存在氢键，而H2S分子间无氢键，故H2O的沸点较高；NH3比PH3稳定，原因是N—H键的键能比P—H键的键能大。
6．下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是（ ）
A．NH3B．
C．H2SD．C2H5OH
答案 B
解析 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
或—O—H中的O可在分子间形成氢键，同一分子的O—H键与邻位
中的O可在分子内形成氢键。
7.如图所示，每条折线表示元素周期表第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化情况，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是（ ）
A．H2SB．HCl
C．PH3D．SiH4
答案 D
解析 氢化物分子间形成氢键时，会造成氢化物的沸点升高，H2O、HF、NH3分子间可形成氢键。
由图中沸点变化折线可知，a点所在折线为ⅣA族元素氢化物的沸点变化，且元素位于第3周期，则a点表示SiH4。
8．在水中，水分子可彼此通过氢键形成（H2O）n的小集团。
在一定温度下（H2O）n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。
（H2O）n的n＝5时，下列说法中正确的是（ ）
A．（H2O）n是一种新的水分子
B．（H2O）n仍保留着水的化学性质
C．1mol（H2O）n中有2个氢键
D．1mol（H2O）n中有4mol氢键
答案 B
解析 （H2O）n是H2O分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，因此（H2O）n不是一种新的分子，（H2O）n仍保留着水的化学性质。
（H2O）n中每个氢原子分享一个氢键，折合每摩尔水有2NA个氢键（NA为阿伏加德罗常数的值），当n＝5时，1mol（H2O）5所含氢键数相当于5molH2O分子含有的氢键数，应为10NA个。
9．（2019·宜昌高二检测）氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键（用“…”表示）结合形成NH3·H2O分子。
根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为（ ）
A．
B．
C．
D．
答案 B
解析 从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤对电子，所以以B方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ONH
＋OH－可知答案是B。
二、不定项选择题
10．（2019·日照月考）下列几种氢键①O—H…O；②N—H…N；③F—H…F；④O—H…N，按氢键从强到弱的顺序正确的是（ ）
A．③>①>④>②B．①>②>③>④
C．③>①>②>④D．①>④>③>②
答案 A
解析 氢键可以表示为X—H…Y，氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关，电负性越大，氢键越强；氢键的强弱还与X和Y的半径大小有关，X和Y的半径越小，Y越能接近H—X键，形成的氢键也越强。
F、O、N中，F的电负性最大，半径最小，所以F—H…F是最强的氢键，O—H…O次之，O—H…N又次之，N—H…N最弱。
11．下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是（ ）
A．液溴和苯分别受热变为气体
B．干冰和氯化铵分别受热变为气体
C．二氧化硅和铁分别受热熔化
D．食盐和纯碱分别溶解在水中
答案 AD
解析 A项，均克服分子间作用力（或范德华力）；B项，前者克服分子间作用力，后者克服离子键；C项，前者克服共价键，后者克服金属键；D项，均克服离子键。
12．（2019·泰安高二检测）共价键、离子键和分子间作用力是粒子之间三种不同的作用力。
下列物质中：
①Na2O2；②干冰；③Na2O；④NaCl，含有上述作用力中的两种的是（ ）
A．①②B．②③C．②④D．①③
答案 A
解析 ①中有离子键和共价键，②中有共价键和分子间作用力，③④中只有离子键。
13．（2019·烟台高二检测）下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是（ ）
A．水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键
B．分子间作用力包括氢键和范德华力
C．水、冰中都含氢键
D．分子中一定有共价键，可能存在分子间作用力
答案 AD
解析 水是一种稳定的化合物，是因为含有O—H共价键；水和冰分子中都存在氢键；分子中也有无共价键的，如稀有气体。
三、非选择题
14．（高考组合）
（1）[2019·全国卷Ⅲ，35（3）]苯胺（
）与甲苯（
）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（－5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（－95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是
_______________________________________________________________________________。
（2）[2019·江苏，21（3）节选]抗坏血酸的分子结构如图1所示，推测抗坏血酸在水中的溶解性：
________________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。
（3）[2018·全国卷Ⅱ，35（3）]图2为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为__________________。
（4）[2019·全国卷Ⅱ，35
（1）]近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。
元素As与N同族。
预测As的氢化物分子的空间结构为________，其沸点比NH3的________（填“高”或“低”），其判断理由是________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案
（1）苯胺分子之间存在氢键
（2）易溶于水
（3）S8相对分子质量大，分子间范德华力强
（4）三角锥形 低 NH3分子间存在氢键
解析
（1）苯胺中有—NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。
（2）1个抗坏血酸分子中含有4个羟基，其可以与H2O形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。
（3）S8的相对分子质量大于SO2，因此S8的分子间作用力大，熔、沸点比SO2的高。
（4）AsH3的中心原子As的孤电子对数为
＝1，则AsH3含3对成键电子和1对孤电子对，故其空间结构为三角锥形。
NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多，故NH3易形成分子间氢键，从而使其沸点升高。
15．（2019·哈尔滨第六中学期末）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
，其原因是______________________
_______________________________________________________________________________。
（3）N、P、As都属于第ⅤA族元素，形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序为________（填
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