Question

【題目】據報道科研人員應用計算機模擬出結構類似C60的物質N60 。已知：①. N60分子中每個氮原子均以N—N鍵結合三個N原子而形成8電子穩定結構；②.N—N鍵的鍵能為167 kJ/mol，N≡N鍵的鍵能為942kJ/mol。試回答下列問題：

（1）N60組成的晶體為_______ 晶體，其熔、沸點比N2的 _______（高或低），其原因是__________ 。

（2）1mol N60 分解成N2時吸收或釋放的熱量為________________kJ。

（3）常溫常壓下，向50 mL 0.4mol/L的NaOH溶液中加入過量的稀H2SO4，測得放熱 a kJ.寫出上述反應的熱化學方程式：____________ 。

Answer 1

【答案】 分子 高 N60、N2均形成分子晶體，且N60的相對分子質量大，分子間作用力大，故熔、沸點高 13230 NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-50a kJ/mol

【解析】(1)N60晶體的構成微粒為分子，所以屬于分子晶體；分子晶體中結構和組成相似，其相對分子質量越大熔、沸點越高，N60和N2都是分子晶體，N60相對分子質量大于N2，所以N60的熔、沸點比N2高，故答案為：分子；高；N60和N2都是分子晶體，N60相對分子質量大于N2，分子間作用力大，所以N60的熔、沸點比N2高；

(2)每個N原子均以氮氮單鍵結合三個氮原子，每個氮氮鍵被2個氮原子共用，每個氮原子有1.5個氮氮鍵，1個N60分子的結構中含有90個N-N鍵，則1molN60的總鍵能為167kJmol-1×90mol=15030kJ，生成30molN≡N鍵的鍵能為942kJmol-1×30mol=28260kJ，則反應放出能量為28260kJ-15030kJ=13230 kJ，1mol N60分解成N2時放出熱量13230kJ， 故答案為：13230；

(3)50 mL 0.4mol/L的NaOH中含有氫氧化鈉0.050 L ×0.4mol/L=0.002mol，反應生成0.02mol水，則生成1mol水放出的熱量為×a kJ=50a kJ，該反應的熱化學方程式為NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O (l) △H=-50a kJ/mol，故答案為：NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O (l) △H=-50a kJ/mol。