- 键能、键长、键角
- 共107题
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示;
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是____、____;
(2)基态B原子的电子排布式为____;B和N相比,电负性较大的是________ ,BN中B元素的化合价为________ ;
(3)在BF3分子中,F-B-F的键角是__________ ,B原子的杂化轨道类型为_________ ,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4, BF4-的立体构型为____;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为 ______,层间作用力为 _______;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm。 立方氮化硼晶胞中含有____个氮原子、____个硼原子,立方氮化硼的密度是______ g·cm-3(只要求列算式,不 必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。
正确答案
(1)B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3+2NH3
2BN+3H2O
(2) 1s22s22p1;N;+3
(3)120°;sp2;正四面体
(4)共价键(极性共价键);分子间力
(5)4;4;
化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。如H(g)+I(g)→H-I(g) △H =+297kJ/mol即H-I键的键能为297kJ.mol-1,也可以理解为破坏1mol H-I键需要吸收297kJ的热量。一个化学反应一般都有旧化学键的破坏和新化学键的形成。下表是一些键能数据(kJ.mol-1):
(1)由表中数据能否得出这样的结论:
①半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)____(填“能”或“不能”)。
②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固____(填“能”或“不能”)。
请从所给数据找出一些规律,并写出其中一条:____;试预测C-Br键的键能范围 ____kJ·mol-1
(2)由热化学方程式H2 (g)+Cl2 (g)=2HCl(g) △H= -185kJ·mol-1,并结合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物、生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是____。 由热化学方程式
2H2 (g)+S2 (s)=2H2S(g) △H= -224. skJ·mol-1和表中数值可计算出1mol S2 (s)气化时将____(填“吸收”或“放出”)____kJ的热量。
正确答案
(1)①不能;②不能;与相同原子结合时,同主族元素形成的共价键,原子半径越小,共价键越强;
218;330
(2)化学反应的反应热等于生成物的键能之和与反应物的键能之和的差值; 吸收; 4.5
长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是1971年斯图杰尔和阿佩里曼(美)成功地合成次氟酸后,这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过,得到毫克量的次氟酸。
(1)以下两种结构式,能正确地表示次氟酸的结构的是____,理由是_________________。
A.H-O-F B.H-F-O
(2)次氟酸中氧元素的化合价为____价,次氟酸的电子式为____,次氟酸的分子中共价键的键角____(填“>”、“<”或“=”)180°。
(3)下表给出了几种分子和基团中化学键的键能
请计算反应2HOF=2HF+O2的反应热(△H)的近似值为_______kJ/mol。请从计算结果预测次氟酸的化学性质_________________。
正确答案
(1)A;A项中O和F的最外层电子数等于8,B项中O 和F的原子最外层电子数不等于8
(2)0;;<;
(3)-253;次氟酸不稳定,易分解为HF和O2
碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb.
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过______杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠______结合在一起.
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为______.
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角______120°(填“>”“<”或“=”)
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心.该化合物化学式为______,每个Ba2+与______个O2-配位.
正确答案
(1)石墨每个碳原子用SP2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道,并含有一个未成对电子,这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构.因碳纳米管结构与石墨类似.
故答案为:SP2 ;范德华力;
(2)根据共用电子对偏向电负性大的原子,已知CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,故有C>H>Si,
故答案为:C>H>Si;
(3)SnBr2分子中,Sn原子的价层电子对数目是=3,配位原子数为2,故Sn含有孤对电子,SnBr2空间构型为V型,键角小于120°,故答案为:<;
(4)根据均摊法可知,每个晶胞含有Pb4+:8×8=1个,Ba2+:1个,O2-:12×
=3个,故化学式为PbBaO3,Ba2+ 处于晶胞中心,只有一个,O2-处于晶胞棱边中心,共有12个,故每个Ba2+与12个O2-配位.
故答案为:PbBaO3;12.
用符号“>”“<”或“=”连接下列各项关系。
(1)第一电离能N______O;
(2)电负性:N______C;
(3)键的极性:H-C______H-Si ;
(4)键角:H2S______NH3
(5)分子中σ键数目:C6H6______C3H8;
(6)分子中π键数目:C2H4______C2H2
(7)晶格能:MgO______KI
(8)原子化热:Na ______K
正确答案
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