Question

氮元素可以形成多种化合物．
（1）基态氮原子的价电子轨道表示式是

 

．
（2）已知尿素的结构式为，则尿素分子中C和N原子的杂化方式分别是

 

、

 

．
（3）肼（N₂H₄）分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一种氮化物．
①NH₃分子的空间构型是

 

；
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g），△H=-1038.7kJ?mol^-1当肼燃烧放出519.35kJ热量时，形成的π键有

 

mol．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,反应热和焓变

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）N原子核外有7个电子，最外层有5个电子，根据原子轨道中电子的填充规则画出其价电子排布图；
（2）由尿素的结构式可知，尿素分子中N原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，C原子成2个C-N键、1个C=O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，据此判断；
（3）①根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型；
②根据燃烧放出519.35kJ热量求出N₂的物质的量，1molN₂中含有2molπ键．

解答： 解：（1）N原子核外有7个电子，最外层有5个电子，电子排布式1s²2s²2p³，其价层电子排布图为，故答案为：；
（2）由尿素分子的结构式可知，尿素分子中C原子成2个C-N键、1个C=O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，C原子采取sp²杂化，N原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，N原子采取sp³杂化，
故答案为：sp²、sp³；
（3）①NH₃分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，所以空间构型是三角锥形，故答案为：三角锥形：
②由热化学方程式可知，当肼燃烧放出519.35kJ热量时，生成1.5mol氮气，1molN₂中含有2molπ键，所以1.5 molN₂中含有3molπ键，故答案为：3．

点评：本题考查了电子排布图、分子空间构型的判断、原子的杂化方式的判断等知识点，题目涉及的知识点较多，综合性较强，难度中等，注意分子空间构型的判断及原子杂化方式的判断是高考的热点．