Question

【題目】硼和氮的單質及一些化合物在工農業生產等領域有重要應用。回答下列問題。

（1）N原子核外有___種不同運動狀態的電子。基態N原子中，能量最高的電子所占據的原子軌道的形狀為___________。

（2）元素的基態氣態原子得到一個電子形成氣態負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______________________；氮元素的E1呈現異常的原因是_______________________。

（3）經測定發現，N2O5固體由NO2+和NO3-兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為___________________。

（4）銨鹽大多不穩定。NH4F、NH4I中，較易分解的是____，原因是__________________。

（5）第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為_____(填“元素符號”)。

（6）已知：①NO2 + CO CO2 + NO

每1mol下列物質分解為氣態基態原子消耗能量分別為

NO2	CO	CO2	NO
812kJ	1076kJ	1490kJ	632kJ

②N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH＝+179.5 kJ/mol

③2NO(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH＝-112.3 kJ/mol

試寫出NO與CO反應生成無污染物氣體的熱化學方程式_________________。

Answer 1

【答案】 七(或“7”) 啞鈴形（或紡錘形） 根據圖(a)，同周期隨著核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，故結合一個電子釋放出的能量依次增大 氮元素的2p能級達到半滿狀態，原子相對穩定，不易失去電子 sp、sp2 NH4F F原子半徑比I原子小，H→F鍵比H→I鍵強(H→F更易形成)，F-更易奪取NH4+中的H+ Be、C、O

【解析】(1). N是7號元素，核外有7種不同運動狀態的電子，N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，在基態N原子中，能量最高的電子所占據的原子軌道是2p，形狀為啞鈴形（或紡錘形），故答案為：七(或“7”)；啞鈴形（或紡錘形）；

(2). 根據圖(a)可知，同周期元素隨著核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，吸引電子的能力逐漸增強，故結合一個電子釋放出的能量依次增大，故答案為：根據圖(a)，同周期隨著核電荷數依次增大，原子半徑逐漸變小，故結合一個電子釋放出的能量依次增大；

(3). 經測定發現，N2O5固體由NO2+和NO3-兩種離子組成，NO2+的價層電子對數為：2+=2，NO3－的價層電子對數為：3+=3，所以該固體中N原子雜化類型為sp、sp2，故答案為：sp、sp2；

(4). F和I屬于同一主族元素，因F原子半徑比I原子小，非金屬性F＞I，所以H→F鍵比H→I鍵更強，H→F鍵比H→I鍵更易形成，F－更易奪取NH4+中的H+，所以NH4F、NH4I中，較易分解的是NH4F，故答案為：NH4F；F原子半徑比I原子小，H→F鍵比H→I鍵強(H→F更易形成)，F－更易奪取NH4+中的H+；

(5). 同一周期中，隨原子序數的增大，元素的第一電離能呈增大趨勢，Be是4號元素，核外電子排布式為1s22s2，是一種全充滿的穩定結構，所以第一電離能Be＞B，N原子的核外電子排布式為：1s22s22p3，是一種半充滿的穩定結構，所以第一電離能N＞O，則第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素間的元素為Be、C、O，故答案為：Be、C、O；

(6). 由表中數據可知，反應NO2(g) + CO(g)CO2(g) + NO(g)的ΔH＝（812+1076）kJ/mol－（1490+632）kJ/mol= －234kJ/mol，已知：①NO2(g) + CO(g)CO2(g) + NO(g)的ΔH＝－234kJ/mol、② N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH＝+179.5 kJ/mol、③ 2NO(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH＝-112.3 kJ/mol，根據蓋斯定律可知，①×2+③－②得：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝ －759.8kJ/mol，故答案為：2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝ －759.8kJ/mol。