《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專(zhuān)題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 第三單元 第3課時(shí) 共價(jià)鍵的鍵能 原子晶體學(xué)案 蘇教版選修3.docx》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專(zhuān)題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 第三單元 第3課時(shí) 共價(jià)鍵的鍵能 原子晶體學(xué)案 蘇教版選修3.docx(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第3課時(shí) 共價(jià)鍵的鍵能 原子晶體
[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.熟知共價(jià)鍵鍵能、鍵長(zhǎng)的概念,掌握共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化之間的關(guān)系。2.能根據(jù)原子晶體的概念及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷晶體類(lèi)型,會(huì)分析推測(cè)其物理性質(zhì)。
一 共價(jià)鍵的鍵能與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱
1.共價(jià)鍵的鍵能
(1)共價(jià)鍵的鍵能是在101kPa、298K條件下,1_mol氣態(tài)AB分子生成氣態(tài)A原子和B原子的過(guò)程中所吸收的能量,稱(chēng)為AB間共價(jià)鍵的鍵能。其單位為kJmol-1。如斷開(kāi)1molH—H鍵吸收的能量為436.0kJ,即H—H鍵的鍵能為436.0_kJmol-1。
(2)根據(jù)下表中的H—X鍵的鍵能回答下列問(wèn)題:
共價(jià)鍵
H—F
H—Cl
H—Br
H—I
鍵能kJmol-1
568
431.8
366
298.7
①若使2molH—Cl鍵斷裂為氣態(tài)原子,則發(fā)生的能量變化是吸收863.6_kJ的能量。
②表中共價(jià)鍵最難斷裂的是H—F,最易斷裂的是H—I。
③由表中鍵能大小數(shù)據(jù)說(shuō)明鍵能與分子穩(wěn)定性的關(guān)系:HF、HCl、HBr、HI的鍵能依次減小,說(shuō)明四種分子的穩(wěn)定性依次減弱,即HF分子最穩(wěn)定,最難以分解,HI分子最不穩(wěn)定,易分解。
(3)已知H—H、Cl—Cl、H—Cl鍵的鍵能分別為436kJmol-1、243kJmol-1、432kJmol-1。試通過(guò)鍵能數(shù)據(jù)估算H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱是-185_kJmol-1。
解析 ΔH=E(反應(yīng)物鍵能之和)-E(生成物鍵能之和)=(436+243-2432) kJmol-1=-185kJmol-1。
2.共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)
(1)鍵長(zhǎng)是指形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距,因此原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng),原子半徑越小,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短。
(2)鍵長(zhǎng)與共價(jià)鍵的穩(wěn)定性之間的關(guān)系:共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,往往鍵能越大,這表明共價(jià)鍵越穩(wěn)定,反之亦然。
(3)下列三種分子中:①H2、②Cl2、③Br2,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)最長(zhǎng)的是③,鍵能最大的是①。
[歸納總結(jié)]
1.共價(jià)鍵強(qiáng)弱的判斷
(1)由原子半徑和共用電子對(duì)數(shù)判斷:成鍵原子的原子半徑越小,共用電子對(duì)數(shù)越多,則共價(jià)鍵越牢固,含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。
(2)由鍵能判斷:共價(jià)鍵的鍵能越大,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。
(3)由鍵長(zhǎng)判斷:共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,共價(jià)鍵越牢固,破壞共價(jià)鍵消耗的能量越多。
(4)由電負(fù)性判斷:元素的電負(fù)性越大,該元素的原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力越大,形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定。
2.鍵能與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量關(guān)系
(1)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,舊鍵斷裂所吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反之則為放熱反應(yīng)。
(2)定量關(guān)系:能量變化=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和,即ΔH=E反應(yīng)物-E生成物。
[活學(xué)活用]
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.分子中鍵能越大,表示分子擁有的能量越高,共價(jià)鍵越難斷裂
B.分子中鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),表示成鍵原子軌道重疊越大,鍵越牢固
C.化學(xué)鍵形成的過(guò)程是一個(gè)吸收能量的過(guò)程
D.化學(xué)鍵形成的過(guò)程是一個(gè)放出能量的過(guò)程
答案 D
解析 鍵能大,表示破壞該鍵需要的能量大,并不是分子擁有的能量大;鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),表示成鍵的兩原子的核間距越長(zhǎng),分子越不穩(wěn)定;化學(xué)鍵的形成是原子由高能量狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)(低能量)轉(zhuǎn)變的過(guò)程,所以是一個(gè)放熱過(guò)程。
2.已知H—H鍵鍵能為436kJmol-1,H—N鍵鍵能為391kJmol-1,根據(jù)化學(xué)方程式N2+3H22NH3,1molN2與足量H2反應(yīng)放出的熱量為92.4kJmol-1,則N≡N鍵的鍵能是( )
A.431kJmol-1B.945.6kJmol-1
C.649kJmol-1D.896kJmol-1
答案 B
解析 本題與熱化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān),N≡N、H—H的斷裂需要吸收能量,而N—H的形成要放出能量,根據(jù)能量守恒可得如下關(guān)系式:Q+436kJmol-13-391kJmol-16=-92.4kJmol-1,解得Q=945.6kJmol-1。
二 原子晶體的概念及其性質(zhì)
1.金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型如下圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)在晶體中每個(gè)碳原子以4個(gè)共價(jià)單鍵對(duì)稱(chēng)地與相鄰的4個(gè)碳原子相結(jié)合,形成正四面體結(jié)構(gòu),這些正四面體向空間發(fā)展,構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
(2)最小環(huán)上有6個(gè)碳原子。
(3)晶體中C原子個(gè)數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2。
(4)晶體中C—C鍵長(zhǎng)很短,鍵能很大,故金剛石的硬度很大,熔點(diǎn)很高。
2.通過(guò)以上分析,總結(jié)原子晶體的概念
(1)概念:相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合形成的具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,稱(chēng)為原子晶體。
(2)構(gòu)成微粒:原子晶體中的微粒是原子,原子與原子之間的作用力是共價(jià)鍵。
3.(1)常見(jiàn)的原子晶體:①常見(jiàn)的非金屬單質(zhì),如金剛石(C)、硼(B)、晶體硅(Si)等。②某些非金屬化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)等。
SiO2晶體的結(jié)構(gòu):
在SiO2晶體中,1個(gè)Si原子和4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)Si原子周?chē)Y(jié)合4個(gè)O原子,同時(shí),每個(gè)O原子跟2個(gè)Si原子相結(jié)合(硅為+4價(jià),氧為-2價(jià))。實(shí)際上,SiO2是由Si原子和O原子按1∶2的比例所構(gòu)成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(如圖所示),最小的環(huán)上有12個(gè)原子。
(2)由于原子晶體中原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合,故原子晶體:①熔、沸點(diǎn)很高,②硬度大,③一般不導(dǎo)電,④難溶于溶劑。
(3)共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短,共價(jià)鍵越穩(wěn)定,原子晶體的熔、沸點(diǎn)越高,硬度也越大。
[歸納總結(jié)]
1.構(gòu)成原子晶體的微粒是原子,其相互作用是共價(jià)鍵。
2.原子晶體中不存在單個(gè)分子,化學(xué)式僅僅表示的是物質(zhì)中的原子個(gè)數(shù)比關(guān)系,不是分子式。
[活學(xué)活用]
3.關(guān)于二氧化硅晶體的下列說(shuō)法中,正確的是( )
A.1molSiO2晶體中Si—O鍵為2mol
B.二氧化硅晶體的分子式是SiO2
C.晶體中Si、O原子最外電子層都滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu)
D.晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為8
答案 C
解析 A選項(xiàng)錯(cuò)誤,SiO2晶體中,1個(gè)硅原子與周?chē)?個(gè)氧原子形成Si—O鍵,所以1molSiO2晶體中Si—O鍵為4mol;B選項(xiàng)錯(cuò)誤,晶體中1個(gè)硅原子與周?chē)?個(gè)氧原子形成共價(jià)鍵,1個(gè)氧原子與周?chē)?個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵,SiO2表示晶體中Si、O原子個(gè)數(shù)比為1∶2,并不是分子式;C選項(xiàng)正確,1個(gè)硅原子分別與4個(gè)氧原子形成4對(duì)共用電子對(duì),1個(gè)氧原子分別與2個(gè)硅原子形成2對(duì)共用電子對(duì),所以Si、O原子最外電子層都滿(mǎn)足8電子結(jié)構(gòu);D選項(xiàng)錯(cuò)誤,晶體中最小環(huán)上硅與氧交替連接,SiO2晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為12,其中6個(gè)硅原子,6個(gè)氧原子。
4.已知C3N4晶體很可能具有比金剛石更大的硬度,且原子間均以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于C3N4晶體的說(shuō)法正確的是( )
A.C3N4是分子晶體
B.C3N4晶體中,C—N鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中的C—C鍵的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)
C.C3N4晶體中,每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子,而每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子
D.C3N4晶體中微粒間通過(guò)分子間作用力相結(jié)合
答案 C
解析 根據(jù)C3N4的性質(zhì)可知其為原子晶體,C—N鍵為極性共價(jià)鍵,由于原子半徑:r(N)
Br>Cl>F,電負(fù)性F>Cl>Br>I,所以它們與H原子形成的氫化物分子的鍵能EH—F>EH—Cl>EH—Br>EH—I。鍵能越大,化合物越難斷裂成原子。
3.有關(guān)原子晶體的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.原子晶體中,原子不遵循緊密堆積原則
B.原子晶體中不存在獨(dú)立的分子
C.原子晶體的熔點(diǎn)和硬度較高
D.原子晶體熔化時(shí)不破壞化學(xué)鍵
答案 D
解析 原子晶體中原子之間通過(guò)共價(jià)鍵相連,而共價(jià)鍵具有方向性和飽和性,所以原子晶體中,原子不遵循緊密堆積原則。
4.碳化硅(SiC)的一種晶體具有類(lèi)似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子與硅原子的位置是交替的,在下列三種晶體中,它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是( )
①金剛石 ②晶體硅?、厶蓟?
A.①③②B.②③①
C.③①②D.②①③
答案 A
解析 這三種晶體屬于同種類(lèi)型,熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵,①金剛石中為C—C鍵,②晶體硅中為Si—Si鍵,③SiC中為Si—C鍵,由原子半徑可知Si—Si鍵鍵長(zhǎng)最大,C—C鍵鍵長(zhǎng)最短,鍵長(zhǎng)越短共價(jià)鍵越穩(wěn)定,破壞時(shí)需要的熱量越多,故熔點(diǎn)從高到低順序?yàn)棰佗邰凇?
5.單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種,參考下表數(shù)據(jù):
金剛石
晶體硅
晶體硼
熔點(diǎn)/K
>3823
1683
2573
沸點(diǎn)/K
5100
2628
2823
硬度
10
7.0
9.5
(1)晶體硼的晶體類(lèi)型屬于________晶體,理由是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖),其中有20個(gè)等邊三角形的
面和一定數(shù)目的頂點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)B原子。通過(guò)觀(guān)察圖形及推算,此晶體結(jié)構(gòu)單元由________個(gè)B原子組成。
答案 (1)原子 晶體硼的熔、沸點(diǎn)和硬度都介于晶體Si和金剛石之間,而金剛石和晶體Si均為原子晶體,B與C相鄰且與Si處于對(duì)角線(xiàn)位置,也應(yīng)為原子晶體
(2)12
解析 每個(gè)三角形的頂點(diǎn)被5個(gè)三角形所共有,所以,此頂點(diǎn)完全屬于一個(gè)三角形的只占到1/5,每個(gè)三角形中有3個(gè)這樣的點(diǎn),且晶體B中有20個(gè)這樣的三角形,因此,晶體B中這樣的頂點(diǎn)(B原子)有3/520=12個(gè)。
40分鐘課時(shí)作業(yè)
[基礎(chǔ)過(guò)關(guān)]
一、共價(jià)鍵的鍵能、鍵長(zhǎng)及應(yīng)用
1.下列事實(shí)不能用鍵能的大小來(lái)解釋的是( )
A.N元素的電負(fù)性較大,但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定
B.稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)
C.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱
D.F2比O2更容易與H2反應(yīng)
答案 B
解析 本題主要考查鍵參數(shù)的應(yīng)用。由于N2分子中存在叁鍵,鍵能很大,破壞共價(jià)鍵需要很大的能量,所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定;稀有氣體都為單原子分子,分子內(nèi)部沒(méi)有化學(xué)鍵;鹵族元素從F到I原子半徑逐漸增大,其氫化物中的鍵長(zhǎng)逐漸變長(zhǎng),鍵能逐漸變小,所以穩(wěn)定性逐漸減弱;由于H—F的鍵能大于H—O,所以二者比較更容易生成HF。
2.從實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同物質(zhì)中氧氧之間的鍵長(zhǎng)和鍵能的數(shù)據(jù):
O—O鍵
數(shù)據(jù)
O
O
O2
O
鍵長(zhǎng)(10-12m)
149
128
121
112
鍵能(kJmol-1)
x
y
z=494
w=628
其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測(cè)定,但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)鍵能的大小順序?yàn)閣>z>y>x;該規(guī)律是( )
A.成鍵的電子數(shù)越多,鍵能越大
B.鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),鍵能越小
C.成鍵所用的電子數(shù)越少,鍵能越小
D.成鍵時(shí)電子對(duì)越偏移,鍵能越大
答案 B
解析 研究表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),O2與O的鍵能大者鍵長(zhǎng)短。按此規(guī)律,O中O—O鍵長(zhǎng)比O中的長(zhǎng),所以鍵能要小。按O—O鍵長(zhǎng)由短到長(zhǎng)的順序?yàn)镺z>y>x。故B正確,A不正確。這些微粒都是由相同的原子組成,電子對(duì)無(wú)偏移,D項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于這些微粒,在成鍵時(shí)所用電子情況,題中無(wú)信息,已有的知識(shí)中也沒(méi)有,說(shuō)明這不是本題考查的知識(shí)點(diǎn),故不選C項(xiàng)。
3.化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵的斷裂和新鍵的形成過(guò)程?;瘜W(xué)鍵的鍵能是形成化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJmol-1):P—P:198 P—O:360 O===O:498,則反應(yīng)P4(白磷)+3O2===P4O6的反應(yīng)熱ΔH為( )
A.-1638kJmol-1B.1638kJmol-1
C.-126kJmol-1D.126kJmol-1
答案 A
解析 反應(yīng)中的鍵能包括:斷裂1molP4和3molO2分子中共價(jià)鍵吸收的能量和形成1molP4O6分子中共價(jià)鍵放出的能量。由各物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)知1molP4含6molP—P鍵,3molO2含3molO===O鍵,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物的總鍵能—生成物的總鍵能。故ΔH=(198kJmol-16+498kJmol-13)-360kJmol-112=-1638kJmol-1。
4.已知N2+O2===2NO為吸熱反應(yīng),ΔH=180kJmol-1,其中N≡N、O===O鍵的鍵能分別為946kJmol-1、498kJmol-1,則N—O鍵的鍵能為( )
A.1264kJmol-1B.632kJmol-1
C.316kJmol-1D.1624kJmol-1
答案 B
解析 180kJmol-1=946kJmol-1+498kJmol-1-2EN-O,所以EN-O=632kJmol-1。
二、原子晶體類(lèi)型的判斷
5.下列晶體中屬于原子晶體且為單質(zhì)的是( )
A.金屬銅B.金剛砂
C.金剛石D.水晶
答案 C
解析 金屬銅屬于金屬晶體,金剛砂(SiC)、水晶(SiO2)屬于原子晶體,但為化合物,故A、B、D三項(xiàng)均不符合。
6.根據(jù)下列性質(zhì)判斷,屬于原子晶體的物質(zhì)是( )
A.熔點(diǎn)2700℃,導(dǎo)電性好,延展性強(qiáng)
B.無(wú)色晶體,熔點(diǎn)3550℃,不導(dǎo)電,質(zhì)硬,難溶于水和有機(jī)溶劑
C.無(wú)色晶體,能溶于水,質(zhì)硬而脆,熔點(diǎn)為800℃,熔融時(shí)能導(dǎo)電
D.熔點(diǎn)-56.6℃,微溶于水,硬度小,固態(tài)或液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電
答案 B
解析 本題考查的是各類(lèi)晶體的物理性質(zhì)特征。A項(xiàng)中延展性好,不是原子晶體的特征,因?yàn)樵泳w中原子與原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,而共價(jià)鍵有一定的方向性,使原子晶體質(zhì)硬而脆,A項(xiàng)不正確;B項(xiàng)符合原子晶體的特征;C項(xiàng)符合離子晶體的特征;D項(xiàng)符合分子晶體的特征。
7.氮化碳結(jié)構(gòu)如圖,其中β氮化碳硬度超過(guò)金剛石晶體,成為首屈一指的超硬新材料。下列有關(guān)氮化碳的說(shuō)法不正確的是( )
A.氮化碳屬于原子晶體
B.氮化碳中碳顯-4價(jià),氮顯+3價(jià)
C.氮化碳的化學(xué)式為C3N4
D.每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連,每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連
答案 B
解析 根據(jù)β氮化碳硬度超過(guò)金剛石晶體判斷,氮化碳屬于原子晶體,A項(xiàng)正確;氮的非金屬性大于碳的非金屬性,氮化碳中碳顯+4價(jià),氮顯-3價(jià),B項(xiàng)錯(cuò)誤;氮化碳的化學(xué)式為C3N4,每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連,每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連,C項(xiàng)和D項(xiàng)正確。
三、原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
8.下列關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是( )
A.存在四面體結(jié)構(gòu)單元,O處于中心,Si處于4個(gè)頂角
B.最小的環(huán)上,有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子
C.最小的環(huán)上,Si和O原子數(shù)之比為1∶2
D.最小的環(huán)上,有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子
答案 D
解析 晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似(金剛石中最小碳環(huán)為6個(gè)碳原子),而SiO2晶體只是在兩個(gè)Si原子間插入1個(gè)O原子,即最小環(huán)含6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子。
9.據(jù)報(bào)道:用激光可將置于鐵室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一個(gè)射頻電火花噴射出氮?dú)?,可使碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物(C3N4)的薄膜,該碳氮化合物比金剛石還堅(jiān)硬,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.該碳氮化合物呈片層狀結(jié)構(gòu)
B.該碳氮化合物呈立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
C.該碳氮化合物中C—N鍵鍵長(zhǎng)大于金剛石中C—C鍵鍵長(zhǎng)
D.相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質(zhì)小
答案 B
解析 由題意知,該碳氮化合物的硬度比金剛石還大,說(shuō)明該碳氮化合物為原子晶體,因此是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);因?yàn)樘荚影霃酱笥诘影霃剑訡—N鍵的鍵長(zhǎng)小于C—C鍵的鍵長(zhǎng)。
10.某原子晶體A,其空間結(jié)構(gòu)中的一部分如圖所示。A與某物質(zhì)B反應(yīng)生成C,其
實(shí)質(zhì)是在每個(gè)A—A鍵中插入一個(gè)B原子,則C的化學(xué)式為( )
A.AB
B.A5B4
C.AB2
D.A2B5
答案 C
解析 由于處于中心的A原子實(shí)際結(jié)合的B原子為4=2,故C的化學(xué)式為AB2(如圖)。
[能力提升]
11.已知下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的最低能量(kJ)。
物質(zhì)
能量(kJ)
Cl2
243
Br2
193
I2
151
H2
436
HF
565
HCl
431
HBr
363
HI
297
根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問(wèn)題:
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是________(填字母序號(hào)下同)
A.H2B.Cl2C.Br2D.I2
(2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是________。
A.HFB.HClC.HBrD.HI
(3)X2+H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?________。
(4)相同條件下,X2分別與H2反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出或吸收的熱量最多的是____________。2molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng),放出或吸收的熱量是________kJ。
(5)若無(wú)上表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問(wèn)題(4)的第一問(wèn)嗎?________;你的理由是________________________________________________________________________。
答案 (1)A (2)A (3)放熱 (4)F2 366 (5)能 生成物越穩(wěn)定,放出的熱量就越多,在HX中,HF最穩(wěn)定
解析 能量越低物質(zhì)本身越穩(wěn)定,破壞其中的化學(xué)鍵需要的能量就越多,形成其中的鍵時(shí)放出的能量也越多。
12.
金剛砂(SiC)與金剛石具有相似的晶體結(jié)構(gòu)(如圖所示),在金剛砂的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,碳原子、硅原子交替以共價(jià)單鍵相結(jié)合。
試回答:
(1)金剛砂屬于________晶體。
(2)在金剛砂的結(jié)構(gòu)中,一個(gè)硅原子周?chē)Y(jié)合________個(gè)碳原子。
(3)金剛砂的結(jié)構(gòu)中含有共價(jià)鍵形成的原子環(huán),其中最小的環(huán)上有________個(gè)硅原子。
答案 (1)原子 (2)4 (3)3
解析 由于金剛砂的晶體構(gòu)型是空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),碳原子、硅原子交替以共價(jià)鍵相結(jié)合,故金剛砂是原子晶體;硅和碳的電子層結(jié)構(gòu)相似,成鍵方式相同,硅原子周?chē)?個(gè)碳原子;組成的六元環(huán)中,有3個(gè)碳原子、3個(gè)硅原子。
13.三種常見(jiàn)元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表,試根據(jù)信息回答有關(guān)問(wèn)題。
元素
A
B
C
性質(zhì)結(jié)
構(gòu)信息
原子核外有兩個(gè)電子層,最外層有3個(gè)未成對(duì)的電子
原子的M層有1對(duì)成對(duì)的p電子
有兩種常見(jiàn)氧化物,其中一種是冶金工業(yè)常用的還原劑
(1)寫(xiě)出B原子的核外電子排布式____________________________________________。
(2)寫(xiě)出A的氣態(tài)氫化物的電子式,并指出它的共價(jià)鍵屬于極性鍵還是非極性鍵________________________________________________________________________。
(3)C的一種單質(zhì)在自然界中硬度最大,則這種單質(zhì)的晶體類(lèi)型是______________。
答案 (1)1s22s22p63s23p4
(2)、極性鍵
(3)原子晶體
解析 由所給信息,可知A的核外電子排布式為1s22s22p3,A為氮;B的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,B為硫;常見(jiàn)冶金還原劑為H2和CO,由C的一種單質(zhì)在自然界中硬度最大可確定C為碳。
[拓展探究]
14.二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其晶體結(jié)構(gòu)模型如圖。請(qǐng)認(rèn)真觀(guān)察該模型后回答下列問(wèn)題:
(1)二氧化硅晶體中最小環(huán)上有______個(gè)原子,晶體結(jié)構(gòu)中存在以__________原子為中心、________原子為頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu)。
(2)晶體中存在的作用力有________(填字母,下同)。
A.共價(jià)鍵B.離子鍵
C.配位鍵D.金屬鍵
(3)美國(guó)LawreceLiremore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的V.Lota.C.S.Yoo和Cynn成功地在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類(lèi)似SiO2結(jié)構(gòu)的原子晶體,下列關(guān)于CO2的原子晶體說(shuō)法正確的是________。
A.CO2的原子晶體和分子晶體互為同素異形體
B.在一定條件下,CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化
C.CO2的原子晶體和CO2的分子晶體具有相同的物理性質(zhì)
D.在CO2的原子晶體中,每個(gè)C原子結(jié)合4個(gè)O原子,每個(gè)O原子結(jié)合2個(gè)C原子
答案 (1)12 Si O(或Si) (2)A (3)D
解析 (1)二氧化硅晶體中最小環(huán)上有6個(gè)硅原子和6個(gè)氧原子,并形成以硅原子為中心、氧原子(或硅原子)為頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu)。(2)原子晶體中只存在共價(jià)鍵,且Si—O鍵為極性鍵,不是配位鍵。(3)同素異形體的研究對(duì)象是單質(zhì);CO2的晶體類(lèi)型發(fā)生轉(zhuǎn)變說(shuō)明已生成了新物質(zhì),故為化學(xué)變化;CO2的不同晶體具有不同的物理性質(zhì);CO2原子晶體類(lèi)似于SiO2晶體,屬于原子晶體,每個(gè)C原子結(jié)合4個(gè)O原子,每個(gè)O原子結(jié)合2個(gè)C原子。
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