Question

（10分）有A、B、C、D、E、F六種元素，已知：它們位于三個不同短周期，核電荷數依次增大；A與E、B與F分別同主族；A與D按原子個數比1﹕1或2﹕l形成常溫下為液態的化合物，E也能與D按原子個數比1﹕1或2﹕l形成化合物，B的外圍電子數為內層電子數的兩倍，B、C分別都能與D按原子個數比1﹕1或1﹕2形成化合物。請按要求回答以下問題：

(1)上圖是A與D形成的一種化合物的晶體結構示意圖，其中的虛線表示           ， E與D按原子個數比1﹕1形成的化合物的電子式為                     。

(2)人們通常把拆開l mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可以用于估算化學反應的反應熱(△H)，化學反應的△H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化學鍵的鍵能：

化學鍵	F—D	F—F	B—B	F—B	C═D	D═D
鍵能/kJ·mol－1	460	176	347.7	347	745	497.3

①下列三種物質形成的晶體，熔點由高到低的順序(用a、b、c表示)：             

a．F與B形成的化合物  b．B與D形成的穩定化合物  c．F的單質

②F單質晶體中一個F原子與其緊鄰的F原子形成的空間構型為_____________，

③已知加熱下可發生如下轉化：

F(s) + D₂（g） ^加熱   FD₂（s）

根據上表數據計算F單質晶體發生上述反應的反應熱△H為：             。

 

Answer 1

【答案】

（共10分）

(1)氫鍵    Na^＋［］^2－Na^＋  (2)①acb  ②正四面體 ③－990.7kJ/mol  (每空2分)

【解析】

試題分析：A與D按原子個數比1﹕1或2﹕l形成常溫下為液態的化合物，則符合條件的是水和雙氧水，因此A是H，D是O。B的外圍電子數為內層電子數的兩倍，則B是碳元素。B、C、D的原子序數依次增大，屬于C是N元素。E也能與D按原子個數比1﹕1或2﹕l形成化合物，且A與E屬于同一主族，所以E是Na。B與F同主族,且F是短周期元素，因此F是Si元素。

（1）根據結構圖可知，H和O形成的化合物是水分子。水分子間存在氫鍵，因此虛線表示的是氫鍵。Na和O形成個數比為1︰1的化合物是過氧化鈉，其電子式是。

（2）①F與B形成的化合物形成的化合物是SiC，屬于原子晶體；B與D形成的穩定化合物是CO₂，形成的晶體是分子晶體；F的單質是硅，形成的晶體也是原子晶體。根據Si－Si和C－Si鍵的鍵能可知，SiC中共價鍵強于單質Si中的共價鍵，所以SiC的熔點高于單質硅的，即答案是acb。

②單質硅的結構類似于金剛石的，所以單質晶體中一個F原子與其緊鄰的F原子形成的空間構型為正四面體型。

③單質硅中平均一個硅原子形成2個Si－Si鍵。而二氧化硅晶體中平均一個硅原子形成4個Si－O鍵，所以根據化學反應的△H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差可知，該反應的反應熱△H＝176kJ/mol×2＋497.3 kJ/mol－460 kJ/mol×4＝－990.7 kJ/mol。

考點：考查氫鍵的判斷、電子式的書寫、熔點高低比較、分子結構的判斷以及反應熱的計算

點評：該題是基礎性試題的考查，試題難易適中。考查的知識點比較基礎，側重對學生能力的考查。該題的難點在于反應熱的計算，因為需要學生首先判斷晶體硅和二氧化硅中化學鍵與硅原子個數的關系。本題有利于培養學生嚴謹的邏輯思維能力，以及規范答題能力，提高學生的學習效率。