Question

氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：

(1)基态氮原子的价电子排布式是                          。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是                     。

(3)肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被—NH₂(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

①NH₃分子的空间构型是          ；N₂H₄分子中氮原子轨道的杂化类型是________。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：

N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g)　ΔH＝－1 038.7 kJ·mol^－1

若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。

Answer

(1)1s22s22p3 (2)N>O>C  (3)①三角锥形；sp3    ②3

【解析】

试题分析：（1）根据构造原理可知，基态氮原子的价电子排布式是1s22s22p3。

（2）非金属性越强，第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，所以第一电离能大于氧元素的，则C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C。

（3）①氨气分子中氮原子含有的孤对电子对数＝（5－3×1）÷2＝1，所以氨气是三角锥形结构。肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物，所以氮原子仍然是sp3杂化。

②根据热化学方程式可知，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则生成氮气的物质的量是1.5mol。由于氮气含有三键，而三键是有1个α键和2个π键形成，所以形成的π键有1.5mol×2＝3mol。

考点：考查核外电子排布、杂化轨道类型、化学键、第一电离能以及分子空间结构的有关判断和计算