Question

全氮型超高能材料是指能量比常規(guī)炸藥至少高一個數(shù)量級的新型高能物質(zhì)，它最突出的特性是分子中蘊含有巨大的能量．
（1）全氮材料具有高密度、高生成焓、高超能量及

 

等優(yōu)點．
（2）N₄為正面體結(jié)構(gòu)，如圖1，是最具代表性的N₄型全氮類物質(zhì)，具有高的化學(xué)能及空間張力，1molN₄分解為N₂（分子中N≡N鍵能為946kJ?mol^-1）可釋放出為798kJ的熱量，則N₄分子中N-N的鍵能為

 

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（3）“N₈立方烷”是近年來理論研究的熱點，已知1molN₈分解為N₂可釋放出為2226±21kJ的熱量，從能量的角度看起穩(wěn)定性，則“N₈立方烷”與正面體結(jié)構(gòu)的N₄相比，

 

（填“N₈”或“N₄”）較為穩(wěn)定．
（4）立方聚合氮的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則立方聚合氮

 

（填晶體類型）．
（5）金屬氫是液態(tài)或固態(tài)氫在上百萬大氣壓的高壓下變成的導(dǎo)電體，與立方聚合氮類似，也是一類高能量物質(zhì)，金屬氫中含有的化學(xué)鍵類型

 

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Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)鍵

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）全氮材料反應(yīng)產(chǎn)物為氮氣；
（2）從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個N₄分子中含有6個N-N鍵，根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減生成物的總鍵能計算；
（3）等質(zhì)量的物質(zhì)具有的能量越高，越不穩(wěn)定；
（4）原子晶體中原子間通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；
（5）陽離子與自由電子之間形成金屬鍵．

解答： 解：（1）全氮材料反應(yīng)產(chǎn)物為氮氣，對環(huán)境無污染；故答案為：產(chǎn)物無污染；
（2）設(shè)N₄分子中N-N的鍵能為Q，從結(jié)構(gòu)圖中可看出，一個N₄分子中含有6個N-N鍵，根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減生成物的總鍵能，則N₄（g）=2N₂（g）△H，有△H=6×Q kJ?mol^-1-2×946 kJ?mol^-1=-798 kJ?mol^-1，則Q=182.3kJ/mol；
故答案為：182.3kJ/mol；
（3）等質(zhì)量的物質(zhì)具有的能量越高，越不穩(wěn)定，1molN₈分解為N₂可釋放出為2226±21kJ的熱量，2molN₄分解為N₂可釋放出為1596kJ，則等質(zhì)量的N₈與N₄，N₈具有的能量高，所以N₄穩(wěn)定；
故答案為：N₄；
（4）原子晶體中原子間通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，已知立方聚合氮的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以立方聚合氮屬于原子晶體；
故答案為：原子晶體；
（5）金屬氫是液態(tài)或固態(tài)氫在上百萬大氣壓的高壓下變成的導(dǎo)電體，說明晶體中存在自由電子，則自由電子與氫離子之間形成金屬鍵；
故答案為：金屬鍵．

點評：本題考查了鍵能的計算、物質(zhì)穩(wěn)定性的判斷、晶體類型的判斷、化學(xué)鍵等，題目涉及的知識點較多，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力和對知識的遷移能力，題目難度中等．