Question

与铀氮化物是重要的核燃料，已知某温度下三碳酸铀酰铵可发生如下分解反应：。阿伏加德罗常数的值为。

回答下列问题：

(1)发生裂变反应：，净产生的中子()数为________。基态原子的外围电子排布式为，则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需的能量最高的为________(填序号)。

A         B           C            D

(2)和中，沸点较高的为________，与形成的配离子稳定性较高的为________。

(3)中存在大键，形成该大键的电子数为________。

(4)某种铀氮化物的晶体结构与相同。的Bom-Haber循环如图所示。

①晶格能为________。

②的第二电离能大于的第二电离能，是由于的半径较小、的核电荷更高以及_______。

(5)另一种铀氮化物的晶胞如下图所示，“原子”作面心立方最密堆积。

①铀元素的化合价为________，“原子”的配位数为________。

②已知晶胞参数为，则晶体的密度为________(列出计算式)。

Answer

B 6 3845 为相对稳定结构，破坏需要额外提供能量 8

【解析】

根据裂变反应：中净产生的中子()数和的物质的量判断；核外电子排布轨道处于半充满和全充满时相对稳定；根据电离能的递变性和变化规律判断；根据晶胞结构分析晶体的化学式并进行相关计算。

(1)的物质的量为1mol，根据裂变反应：，可知净产生的中子()的物质的量为2mol，数目为2NA；基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2，、和均为其基态原子的激发态，为U+，由第二电离明显高于第一电离可知，再失去1个电子所需要的能量最高，故答案为B；

(2)NH3常温下为气态，而H2O常温下为液态，则沸点较高的为H2O；NH3结合质子的能力强于H2O，则NH3与Cu2+形成的配离子稳定性强于H2O与Cu2+形成的配离子稳定性；

(3)CO32-中存在大π键，C原子孤对电子数为=0，则其路易斯结构式为，形成的大π键为，该大π键的电子数为6；

(4)①MgO的晶格能为Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量，则MgO的晶格能为3845kJ•mol-1；

②Al+的电子排布式为1s22s22p63s2，Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1，可见Al的第二电离能大于Mg的第二电离能，是由于Al+的半径较Mg+小、Al+的核电荷更高以及Al+为3s2相对稳定结构，破坏需要额外提供能量；

(5)另一种铀氮化物的晶胞是U“原子”作面心立方最密堆积，其中含有U的原子数目为8×+6×=4，N原子数为8，其化学式为UN2；

①晶胞化学式为UN2，其中N为-3价，则铀元素的化合价为+6价；晶胞中顶点U原子最靠近的N原子数是1，顶点U为8个晶胞共用，则U原子的配位数为8；

②已知晶胞参数为anm，晶胞的体积为(a×10-7cm)3，晶胞的质量为g，则晶体的密度为=g/cm3。