Question

2013年諾貝爾化學獎授予三位美國科學家，以表彰他們在開發多尺度復雜化學系統模型方面所做的貢獻�？梢杂昧孔踊瘜W計算小區間內（如光合作用葉綠體光反應時酶中、生物固氮時固氮酶中）的化學反應。
（1）固氮酶有由鐵蛋白和鉬鐵蛋白兩種，它們不僅能夠催化N₂還原成NH₃以外，還能將環境底物乙炔催化還原成乙烯，下列說法正確的有               （不定項選擇）。
a.C₂H₂、C₂H₄都是非極性分子
b.碳負離子CH₃^－呈三角錐形
c.NO⁺電子式為
d.NH₃沸點比N₂高，主要是因為前者是極性分子
（2）釩可合成電池電極也可人工合成的二價釩（V）固氮酶（結構如下圖）。

①V²⁺基態時核外電子排布式為               。
②釩固氮酶釩的配位原子有                (寫元素符號)。
③熔融空氣電池釩硼晶體晶胞結構如下圖所示，該晶胞中含有釩原子數目為               。

（3）煙酰胺（結構式如圖）可用于合成光合輔酶NADPH，煙酰胺分子中氮原子的雜化軌道類型有               ，1mol該分子中含σ鍵數目為               。

Answer 1

（1）abc（2分）
（2）①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³或[Ar]3d³（2分）。
②S、N （2分，漏寫得1分） ③4（2分）。
（3）sp²、sp³（2分，漏寫得1分，錯寫該空為零分）；15mol(或15×6.02×10²³)（2分）。

試題分析：（1）a、C₂H₂為直線型，C₂H₄為平面結構，均對稱為非極性分子，正確；b、此離子中碳原子為sp3雜化，為三角錐形，正確；c、NO⁺與氮氣為等電子體，正確；d、前者含有分子間氫鍵溶沸點高，錯誤；（2）與釩原子相連有三個硫原子和三個氮原子；
晶胞中頂點8×1/8=1,棱8×1/4=2,面心2×1/2=1，共4個；（3）環上氮原子形成單鍵和雙鍵為sp2雜化，氨基中氮原子形成單鍵，為sp3雜化；σ鍵環上有6個，還有4個碳氫鍵，共有15個。