大学结构化学上册《分子间相互作用》练习题

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本单元考点（5 个）

范德华力的组成与特点氢键的本质与方向性Lennard-Jones势能函数分子间作用力对物质性质的影响疏水效应与分子识别

题目预览（5/89 题）

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1. 下列现象或应用中，主要依据疏水效应实现分子识别的是：A. 环糊精内腔包合正辛醇分子，内腔水分子被排出使体系熵增大　B. 水分子间通过氢键形成三维网络结构　C. Na⁺与Cl⁻在水溶液中因静电引力结合　D. CO₂分子与另一CO₂分子间的色散力使其在低温下液化

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2. 水与硫化氢分子结构相似，但常温下水是液体而硫化氢是气体，这是因为水分子之间存在____，其作用力明显强于硫化氢分子间的范德华力，导致水的沸点显著升高。

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3. 氢键具有一定方向性：其静电吸引作用能可近似表示为 E = -C·cos²θ，其中 θ 为 X—H···Y 中 X—H 键与 X···Y 连线的夹角，C 为与具体分子对有关的正的常数。已知某体系中 C = 24 kJ/mol。（1）计算当水分子间氢键取线性构型（θ = 0°）时的作用能 E₁；（2）计算当 θ = 60° 时的作用能 E₂；（3）由 E₁ 与 E₂ 的大小关系，结合氢键的本质（静电吸引作用），说明氢键为何表现出方向性。

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4. 某杯芳烃主体分子M在水溶液中识别结合疏水性客体分子G，形成1:1包合物。实验测得在298 K、标准态下，结合过程的焓变ΔH=+6.0 kJ/mol，熵变ΔS=+60 J·mol⁻¹·K⁻¹。(1) 计算该结合过程的标准摩尔吉布斯自由能变ΔG°；(2) 结合ΔH与ΔS的符号，判断该分子识别过程的驱动力主要是焓驱动还是熵驱动，并说明该结果与疏水效应的何种典型特征相符。

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5. 水（H₂O）与硫化氢（H₂S）分子结构相似，但常温下水是液体、硫化氢是气体，这是因为水分子之间除范德华力外还存在____，其强度远大于范德华力，使水的沸点显著升高；而H₂S分子间只有较弱的范德华力。

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