Question

全氮型超高能材料是指能量比常规炸药至少高一个数量级的新型高能物质，它最突出的特性是分子中蕴含有巨大的能量．
（1）全氮材料具有高密度、高生成焓、高超能量及

 

等优点．
（2）N₄为正面体结构，如图1，是最具代表性的N₄型全氮类物质，具有高的化学能及空间张力，1molN₄分解为N₂（分子中N≡N键能为946kJ?mol^-1）可释放出为798kJ的热量，则N₄分子中N-N的键能为

 

．
（3）“N₈立方烷”是近年来理论研究的热点，已知1molN₈分解为N₂可释放出为2226±21kJ的热量，从能量的角度看起稳定性，则“N₈立方烷”与正面体结构的N₄相比，

 

（填“N₈”或“N₄”）较为稳定．
（4）立方聚合氮的结构如图2所示，它具有空间网状结构，则立方聚合氮

 

（填晶体类型）．
（5）金属氢是液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体，与立方聚合氮类似，也是一类高能量物质，金属氢中含有的化学键类型

 

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Answer 1

考点：判断简单分子或离子的构型,有关反应热的计算,化学键

专题：化学反应中的能量变化,化学键与晶体结构

分析：（1）全氮材料反应产物为氮气；
（2）从结构图中可看出，一个N₄分子中含有6个N-N键，根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能计算；
（3）等质量的物质具有的能量越高，越不稳定；
（4）原子晶体中原子间通过共价键形成空间网状结构；
（5）阳离子与自由电子之间形成金属键．

解答： 解：（1）全氮材料反应产物为氮气，对环境无污染；故答案为：产物无污染；
（2）设N₄分子中N-N的键能为Q，从结构图中可看出，一个N₄分子中含有6个N-N键，根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能，则N₄（g）=2N₂（g）△H，有△H=6×Q kJ?mol^-1-2×946 kJ?mol^-1=-798 kJ?mol^-1，则Q=182.3kJ/mol；
故答案为：182.3kJ/mol；
（3）等质量的物质具有的能量越高，越不稳定，1molN₈分解为N₂可释放出为2226±21kJ的热量，2molN₄分解为N₂可释放出为1596kJ，则等质量的N₈与N₄，N₈具有的能量高，所以N₄稳定；
故答案为：N₄；
（4）原子晶体中原子间通过共价键形成空间网状结构，已知立方聚合氮的结构如图2所示，它具有空间网状结构，所以立方聚合氮属于原子晶体；
故答案为：原子晶体；
（5）金属氢是液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体，说明晶体中存在自由电子，则自由电子与氢离子之间形成金属键；
故答案为：金属键．

点评：本题考查了键能的计算、物质稳定性的判断、晶体类型的判断、化学键等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生对基础知识的应用能力和对知识的迁移能力，题目难度中等．