Question

【題目】已知氮元素可以形成多種化合物。回答以下問題：

（1）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是__________________________。

（2）肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。

①肼可用作火箭燃料，燃燒時發生的反應是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1，若該反應中有4 mol N—H鍵斷裂，則形成的π鍵有______mol。

②肼能與硫酸反應生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內不存在______(填標號)。

a．離子鍵 b．共價鍵 c．配位鍵 d．范德華力

③圖1表示某種含氮有機化合物的結構，其分子內4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點(見圖2)，分子內存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是__________(填標號)。

a．CF4 b．CH4 c．NH d．H2O

Answer 1

【答案】 N＞O＞C 3 d c

【解析】本題考查原子結構與性質，涉及核外電子排布、電離能的大小比較，雜化軌道、配位鍵等知識，綜合考查學生的分析能力和基本概念的綜合運用能力，為高考常見題型與高頻考點，注意相關基礎知識的學習。

(1)根據同周期元素從做左到右第一電離能增強，但第ⅤA族的元素原子為半滿結構，第一電離能大于第ⅥA族元素，即第一電離能順序為：N＞O＞C。(2) 若N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)中有4mol氮氫鍵斷裂，說明有1mol肼參加反應，有1.5mol氮氣生成，每個氮氣分子中含有兩個π鍵，所以形成的π鍵有3mol。(3) N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，都為離子晶體，N2H62+和SO42-之間存在離子鍵，N2H62+中氮和氫之間形成6個共價鍵（其中2個配位鍵），氮和氮之間形成共價鍵，硫酸根離子中硫和氧之間形成共價鍵，不含范德華力，故選d。(4)注意氫鍵的形成條件以及成鍵元素，本題中嵌入某微粒分別與4個氮原子形成4個氫鍵，由成鍵元素及數目可知為銨根離子。