【題目】H、C、N、O、都屬于自然界中常見非金屬元素.
(1)O、C、N三種元素的第一電離能由小到大順序是;NH4+中氮原子軌道的雜化類型為
(2)CO、N2的結(jié)構(gòu)可表示為:C≡O(shè)、N≡N兩者的鍵能數(shù)據(jù):(單位kJ/mol)

A﹣B

A=B

A≡B

CO

357.7

798.9

1071.9

N2

154.8

418.4

941.7

結(jié)合數(shù)據(jù)說明CO比N2活潑的原因
(3)乙二胺(H2N﹣CH2﹣CH2﹣NH2)和三甲胺[N(CH33]均屬于胺,但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高的多,原因是
(4)C、N元素形成的新材料具有如右圖所示結(jié)構(gòu),該晶體硬度將超過目前世界上最硬的金剛石,成為首屈一指的超硬新材料.該物質(zhì)的化學(xué)式為:

【答案】
(1)C O N;sp3雜化
(2)CO的第一個π鍵的鍵能為273kJ/mol,N2中的第一個π鍵的鍵能為523.3kJ/mol,所以CO的第一個鍵比N2更容易斷裂
(3)乙二胺分子間可以形成氫鍵,三甲胺分子間不能形成氫鍵
(4)C3N4
【解析】解:(1)同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢,但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘>O>C;NH4+中氮原子含有4個共價鍵,所以其軌道的雜化類是sp3雜化;
所以答案是:N>O>C;sp3雜化;(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,斷裂C≡O(shè)中的一個π鍵消耗的能量是1071.9kJ/mol﹣798.9kJ/mol=273kJ/mol,斷裂N≡N中的一個π鍵消耗的能量是941.7kJ/mol﹣418.4kJ/mol=523.3kJ/mol,斷裂一個π鍵CO比N2更容易,所以CO更活潑.
所以答案是:CO的第一個π鍵的鍵能為273kJ/mol,N2中的第一個π鍵的鍵能為523.3kJ/mol,所以CO的第一個鍵比N2更容易斷裂;(3)乙二胺(H2N﹣CH2﹣CH2﹣NH2)分子之間可以形成氫鍵,三甲胺[N(CH33]分子之間不能形成氫鍵,故乙二胺的沸點(diǎn)較高.
所以答案是:乙二胺分子間可以形成氫鍵,三甲胺分子間不能形成氫鍵;(4)該晶胞中含有碳原子個數(shù)=8× +4× =3,N原子個數(shù)為4,所以其化學(xué)式為C3N4 , 所以答案是:C3N4
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響,掌握氫鍵主要存在于HF、H2O、NH3、CH3CH2OH分子間;故HF、H2O、NH3的沸點(diǎn)分別與同族氫化物沸點(diǎn)相比反常的高即可以解答此題.

練習(xí)冊系列答案
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