Question

H、C、N、O、都属于自然界中常见非金属元素。

（1）O、C、N三种元素的第一电离能由小到大顺序是      ；NH₄^＋中氮原子轨道的杂化类型为________。

（2）CO、N₂的结构可表示为：      

两者的键能数据：（单位kJ/mol）

	A—B	A=B
CO	357.7	798.9	1071.9
N2	154.8	418.4	941.7

 

结合数据说明CO比N₂活泼的原因                。

（3）乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)和三甲胺[N(CH₃)₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是     。

（4）C、N元素形成的新材料具有如图所示结构，该晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。 该物质的化学式为：         。

 

 

Answer 1

【答案】

（8分）

（1）C O N  （1分） ；sp³杂化（1分）

（2）CO的第一个π键的键能为273kJ/mol，N₂中的第一个π键的键能为523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N₂更容易断裂。（2分）

（3）乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，在气化时要破坏氢键，所以需要更多能量，沸点前者较高。

（4）C₃N₄（2分）

【解析】

试题分析：

（1）由于N原子最外层是半充满结构，能量比较低，难以失电子，所以第一电离能比相邻原子的大，故顺序为C O N   ；根据价层电子对互斥理论可以NH₄^＋中氮sp³杂化；

（2）根据表中的数据可知：CO的第一个π键的键能为273kJ/mol，N₂中的第一个π键的键能为523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N₂更容易断裂。

（3）乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键。

（4）晶胞中微粒数计算为：碳，8*11/8+4*1/2=3,氮：4个，故化学式为C₃N₄。