Question

【題目】據(jù)報(bào)道，科研人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60，已知N60分子中每個(gè)氮原子均以N—N鍵結(jié)合三個(gè)N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。已知N—N鍵鍵能為159 kJ·mol－1，試回答下列問題：

(1)根據(jù)上述信息推測N60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：________________。

(2)1 mol N60分解成N2時(shí)吸收或放出的熱量是____kJ。(已知N≡N的鍵能為946 kJ·mol－1)

(3)由(2)列舉N60的一些用途：______________________________________。

(4)若N60分子中只含x個(gè)五邊形和y個(gè)六邊形，則x＝________，y＝____________。(已知：多面體中，棱邊數(shù)＝頂點(diǎn)數(shù)＋面數(shù)－2)

(5)∠NNN＝________。

Answer 1

【答案】全部為N—N單鍵，共90個(gè)N—N單鍵構(gòu)成一個(gè)N60 14070 N60可作炸藥 12 20 108°或120°

【解析】

(1)N60中化學(xué)鍵全部為N—N單鍵，共有60×3/2=90個(gè)，即由90個(gè)N—N鍵構(gòu)成一個(gè)N60分子；正確答案：全部為N—N單鍵，共90個(gè)N—N單鍵構(gòu)成一個(gè)N60。

(2)ΔH＝90×159 kJ·mol－1－30×946kJ·mol－1＝-14070 kJ·mol－1，正確答案：14070。

(3)由于N60分解成N2時(shí)放出大量的熱量，故可制作高能炸藥；正確答案：N60可作炸藥。

(4)N60的多面體分子共有90條棱邊(N—N鍵)，則可得方程式：，根據(jù)已知：多面體中，棱邊數(shù)＝頂點(diǎn)數(shù)＋面數(shù)－2，可得方程式：60＋(x＋y)－2＝90，解上述方程式得x＝12，y＝20；正確答案：12；20。

(5)∠NNN有兩種，一種為正五邊形夾角，另一種為正六邊形夾角；正確答案：108°或120°。