Question

【题目】据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60 。已知：①. N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；②.N—N键的键能为167 kJ/mol，N≡N键的键能为942kJ/mol。试回答下列问题：

（1）N60组成的晶体为_______ 晶体，其熔、沸点比N2的 _______（高或低），其原因是__________ 。

（2）1mol N60 分解成N2时吸收或释放的热量为________________kJ。

（3）常温常压下，向50 mL 0.4mol/L的NaOH溶液中加入过量的稀H2SO4，测得放热 a kJ.写出上述反应的热化学方程式：____________ 。

Answer 1

【答案】 分子 高 N60、N2均形成分子晶体，且N60的相对分子质量大，分子间作用力大，故熔、沸点高 13230 NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-50a kJ/mol

【解析】(1)N60晶体的构成微粒为分子，所以属于分子晶体；分子晶体中结构和组成相似，其相对分子质量越大熔、沸点越高，N60和N2都是分子晶体，N60相对分子质量大于N2，所以N60的熔、沸点比N2高，故答案为：分子；高；N60和N2都是分子晶体，N60相对分子质量大于N2，分子间作用力大，所以N60的熔、沸点比N2高；

(2)每个N原子均以氮氮单键结合三个氮原子，每个氮氮键被2个氮原子共用，每个氮原子有1.5个氮氮键，1个N60分子的结构中含有90个N-N键，则1molN60的总键能为167kJmol-1×90mol=15030kJ，生成30molN≡N键的键能为942kJmol-1×30mol=28260kJ，则反应放出能量为28260kJ-15030kJ=13230 kJ，1mol N60分解成N2时放出热量13230kJ， 故答案为：13230；

(3)50 mL 0.4mol/L的NaOH中含有氢氧化钠0.050 L ×0.4mol/L=0.002mol，反应生成0.02mol水，则生成1mol水放出的热量为×a kJ=50a kJ，该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O (l) △H=-50a kJ/mol，故答案为：NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O (l) △H=-50a kJ/mol。