[题目]I.如图所示为晶体A的结构.已知晶体A仅由一种元素X组成.X的一种单质可由金属镁与XY2气体加热反应获得.请回答下列问题:(1)晶体A的名称为 .(2)晶体A中X原子的杂化方式为 .(3)每个A原子参与形成个6元环.(4)将每个X原子视为一个球.若X原子的半径为R.1个晶胞中X原子的总体积为V.设一个晶胞的体积为V0.定义堆体积系数α=.则� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】

I.如图所示为晶体A的结构，已知晶体A仅由一种元素X组成。X的一种单质可由金属镁与XY2气体加热反应获得。请回答下列问题：

（1）晶体A的名称为__________。

（2）晶体A中X原子的杂化方式为________。

（3）每个A原子参与形成______个6元环。

（4）将每个X原子视为一个球，若X原子的半径为R，1个晶胞中X原子的总体积为V，设一个晶胞的体积为V0，定义堆体积系数α=，则该晶体的堆积系数α=_____（保留1位有效数字，取，π≈3）

（提示：图中箭头标记的两个原子是相切的，两个原子球心分别位于立方体晶胞顶点和立方体晶胞体对角线四等分点）

II.由分子光谱测得的断裂1个化学键所需的能量称为光谱解离能（D0），1个化学键包含的原子相互作用能称为平衡解离能（D1），两者的关系为

实验测得X-X键振动频率γ=2×1014Hz；

普朗克常数h=6×10-34J·s

阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1

X为光谱常数。平衡解离能的计算式为；

由实验测得D1=6×10-19J；

用阿伏加德罗常数NA乘D0得到断裂1mol化学键所需的能量E，E称为键能：E=NAD0。

请回答下列问题：

（1）X-X键的键能为______kJ/mol。

（2）1mol晶体A中有_____molX-X键。

（3）原子化热的定义为：断裂lmol晶体中所有化学键需要吸收的热量。原子晶体的原子化热类似于离子晶体的晶格能，那么晶体A的原子化热为______kJ/mol。

【答案】金刚石 sp3 12 0.3 324.9 2 649.8

【解析】I.（1）根据晶体A的晶胞可判断名称为金刚石。（2）金刚石中碳原子形成4个单键，因此碳原子的杂化方式为sp3杂化。（3）金刚石晶体任2个C-C键都能形成2个六元环，每个6元环含有6个碳原子，则每个碳原子参与形成12个6元环。（4）将每个C原子视为一个球，若C原子的半径为R，则晶胞的体对角线是8R，晶胞的边长是。晶胞中碳原子个4+6×1/2+8×1/2=8，所以堆体积系数α=＝；

I.（1）平衡解离能的计算式为，则x＝，所以，所以C－C的键能＝NAD0＝，代入相关数据得到E＝324.9kJ/mol。（2）一个碳原子形成2个C－C键，则1mol晶体A中有2molC－C键。（3）由于1mol碳原子形成2个碳碳单键，所以晶体A的原子化热为324.9kJ/mol×2＝649.8kJ/mol。