Question

（8分）氮元素可以形成多種化合物。
回答以下問題：
（1）基態氮原子的價電子排布式是　　　　　。
（2）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是　　　。
（3）肼（N₂H₄）分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被——NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物。
①NH₃分子的空間構型是　　　　；N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是　　　　。
②肼可用作火箭燃料，燃燒時發生的反應是：
N₂O₄（l）＋2N₂H₄（l）===3N₂（g）＋4H₂O（g）△H＝－1 038.7 kJ·mol^－1
若該反應中有4 mol N－H鍵斷裂，則形成的π鍵有　　　mol。
③肼能與硫酸反應生成N₂H₆SO_4，N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，則N₂H₆SO₄的晶體內不存在　　　（填標號）。
a.離子鍵　　　　　　　     b.共價鍵
c.配位鍵                              d.范德華力

Answer 1

（1） 2s²2p³  （2）  N＞O＞C  （3）①；三角錐形；sp³ ② 3  ③  D

（1）根據構造原理可知，氮的價電子排布式為2s²2p³。
（2）非金屬性越強，第一電離能越大。由于氮原子的2p軌道單質是半充滿狀態，所以第一電離能大小順序為N＞O＞C 。
（3）①氨氣分子中中心原子氮原子含有1對孤對電子，所以是三角錐形結構。所以N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是sp3雜化。
②1分子肼中含有4個N－H鍵，所以反應中有4 mol N－H鍵斷裂時，能生成1.5mol氮氣。由于三鍵是由2個π鍵和1個δ鍵形成的，所以成的π鍵有1.5mol×2＝3mol。
③硫酸銨中含有離子鍵、極性鍵和配位鍵，不存在范德華力，所以答案選D。