Question

【題目】與鈾氮化物是重要的核燃料，已知某溫度下三碳酸鈾酰銨可發(fā)生如下分解反應(yīng)：。阿伏加德羅常數(shù)的值為。

回答下列問題：

(1)發(fā)生裂變反應(yīng)：，凈產(chǎn)生的中子()數(shù)為________。基態(tài)原子的外圍電子排布式為，則處于下列狀態(tài)的鈾原子或離子失去一個(gè)電子所需的能量最高的為________(填序號)。

A B C D

(2)和中，沸點(diǎn)較高的為________，與形成的配離子穩(wěn)定性較高的為________。

(3)中存在大鍵，形成該大鍵的電子數(shù)為________。

(4)某種鈾氮化物的晶體結(jié)構(gòu)與相同。的Bom-Haber循環(huán)如圖所示。

①晶格能為________。

②的第二電離能大于的第二電離能，是由于的半徑較小、的核電荷更高以及_______。

(5)另一種鈾氮化物的晶胞如下圖所示，“原子”作面心立方最密堆積。

①鈾元素的化合價(jià)為________，“原子”的配位數(shù)為________。

②已知晶胞參數(shù)為，則晶體的密度為________(列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】 B 6 3845 為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，破壞需要額外提供能量 8

【解析】

根據(jù)裂變反應(yīng)：中凈產(chǎn)生的中子()數(shù)和的物質(zhì)的量判斷；核外電子排布軌道處于半充滿和全充滿時(shí)相對穩(wěn)定；根據(jù)電離能的遞變性和變化規(guī)律判斷；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析晶體的化學(xué)式并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

(1)的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)裂變反應(yīng)：，可知凈產(chǎn)生的中子()的物質(zhì)的量為2mol，數(shù)目為2NA；基態(tài)U原子的外圍電子排布式為5f36d17s2，、和均為其基態(tài)原子的激發(fā)態(tài)，為U+，由第二電離明顯高于第一電離可知，再失去1個(gè)電子所需要的能量最高，故答案為B；

(2)NH3常溫下為氣態(tài)，而H2O常溫下為液態(tài)，則沸點(diǎn)較高的為H2O；NH3結(jié)合質(zhì)子的能力強(qiáng)于H2O，則NH3與Cu2+形成的配離子穩(wěn)定性強(qiáng)于H2O與Cu2+形成的配離子穩(wěn)定性；

(3)CO32-中存在大π鍵，C原子孤對電子數(shù)為=0，則其路易斯結(jié)構(gòu)式為，形成的大π鍵為，該大π鍵的電子數(shù)為6；

(4)①MgO的晶格能為Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量，則MgO的晶格能為3845kJmol-1；

②Al+的電子排布式為1s22s22p63s2，Mg+的電子排布式為1s22s22p63s1，可見Al的第二電離能大于Mg的第二電離能，是由于Al+的半徑較Mg+小、Al+的核電荷更高以及Al+為3s2相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，破壞需要額外提供能量；

(5)另一種鈾氮化物的晶胞是U“原子”作面心立方最密堆積，其中含有U的原子數(shù)目為8×+6×=4，N原子數(shù)為8，其化學(xué)式為UN2；

①晶胞化學(xué)式為UN2，其中N為-3價(jià)，則鈾元素的化合價(jià)為+6價(jià)；晶胞中頂點(diǎn)U原子最靠近的N原子數(shù)是1，頂點(diǎn)U為8個(gè)晶胞共用，則U原子的配位數(shù)為8；

②已知晶胞參數(shù)為anm，晶胞的體積為(a×10-7cm)3，晶胞的質(zhì)量為g，則晶體的密度為=g/cm3。