Question

氮是地球上极为丰富的元素．填写下列空白．
（1）常温下，锂可与氮气直接反应生成Li₃N，Li₃N晶体中氮以N^3-存在，基态N^3-的电子排布式为：

 

，Li₃N晶体属于

 

晶体（填晶体类型）．
（2）CO与N₂相似，分子中都存在一个共价叁键，CO含

 

个π键．
（3）根据下表数据，写出氮气与氢气反应生成氨气的热化学方程式．

 

．

化学键	N-N	N=N	N≡N	N-H	H-H
键能/kJ?mol-1	159	418	946	391	436

（4）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高、化学性质稳定．
①氮化硅晶体属于

 

晶体（填晶体类型）；
②已知氮化硅晶体结构中，原子间都以共价键相连，且N原子与N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子结构，请写出氮化硅的化学式：

 

．
（5）极纯的氮气可由叠氮化钠（NaN₃）加热分解而得到．2NaN₃（s）=2Na（l）+3N₂（g），反应过程中，断裂的化学键是离子键和共价键，形成的化学键有

 

．

Answer 1

分析：（1）N^3-离子原子核外共有10个电子，根据能量最低原理可写出电子排布式；
（2）N≡N中含有2个π键，1个σ键；
（3）化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，反应热等于反应物总键能减生成物总键能；
（4）根据N和Si的原子结构及其元素周期律的知识，可推断氮元素非金属性比硅强，故N显负价（-3），Si显正价（+4），由此可写出氮化硅的化学式Si₃N₄；
（5）生成物为钠和氮气，金属含有金属键，氮气含有共价键．

解答：解：（1）N原子原子序数为7，N^3-离子原子核外共有10个电子，且最外层达到稳定结构，根据能量最低原理可写出电子排布式为1S²2S²2P⁶，Li₃N晶体中含有离子，应为离子晶体，
故答案为：1s²2s²2p⁶； 离子；
（2）N≡N中含有2个π键，1个σ键，故答案为：2；
（3）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，
所以该反应的反应热是△H=3×436 kJ/mol+942 kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol，
即热化学方程式是N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）；△H=-92kJ?mol^-1；
（4）①氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高，可知应为原子晶体，故答案为：原子； 
②氮化硅晶体结构中，原子间都以共价键相连，且N原子与N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子结构，根据N和Si的原子结构及其元素周期律的知识，可推断氮元素非金属性比硅强，故N显负价（-3），Si显正价（+4），由此可写出氮化硅的化学式Si₃N₄，故答案为：Si₃N₄；
（5）生成物为钠和氮气，金属含有金属键，氮气含有共价键，故答案为：金属键、共价键．

点评：本题考查晶胞的计算以及化学键、晶体类型等知识，该题是中等难度的试题，试题基础性强，在注重对吸收基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，意在巩固学生的基础，提高学生的答题能力和学习效率．