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    6．氮族元素化合物在医药、纳米材料制备中应用广泛．
    （1）P元素的基态电子电子排布式为1s22s22p63s23p3
    （2）白磷的分子式为P4，其结构如图1所示，科学家目前合成了 N4分子，N 原子的杂化轨道类型是sp3，N-N-N 键的键角为60°；

    （3）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N＞P＞As．
    （4）HNO3、HNO2是氮元素形成的含氧酸，酸性较强的是HNO3，酸根中没有孤对电子的是NO3-，NO2-价电子构型是平面三角形．
    （5）立方氮化硼晶体的结构如图2所示：N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是氮化硼；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm，则其密度为$\frac{5.8×1{0}^{32}}{{N}_{A}．{a}^{3}}$g•cm-3（用含a的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值）．

    分析 （1）P原子核外有15个电子，根据构造原理书写基态P原子核外电子排布式；
    （2）N4分子中每个N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式；该分子结构和白磷分子结构相同，为正四面体结构；
    （3）同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小；
    （4）同一非金属元素形成的含氧酸中，非羟基O原子个数越多该酸酸性越强，硝酸分子中非羟基氧原子个数大于亚硝酸，所以硝酸酸性较强，硝酸根离子中孤电子对个数=$\frac{5+1-3×2}{2}$=0、亚硝酸根离子中孤电子对个数=$\frac{5+1-2×2}{2}$=1，亚硝酸根离子价层电子对个数=2+$\frac{5+1-2×2}{2}$=3；
    （5）立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，均属于原子晶体，原子半径越小，共价键越强，晶体熔点越高；根据均摊法计算晶胞中As、Ga原子数目，表示出晶胞质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．

    解答 解：（1）P原子核外有15个电子，根据构造原理书写基态P原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，
    故答案为：1s22s22p63s23p3；
    （2）N4分子中每个N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式为sp3；该分子结构和白磷分子结构相同，为正四面体结构，键角为60°，
    故答案为：sp3；60°；
    （3）同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能：N＞P＞As，
    故答案为：N＞P＞As；
    （4）同一非金属元素形成的含氧酸中，非羟基O原子个数越多该酸酸性越强，硝酸分子中非羟基氧原子个数大于亚硝酸，所以硝酸酸性较强，NO3-中孤电子对个数=$\frac{5+1-3×2}{2}$=0、亚硝酸根离子中孤电子对个数=$\frac{5+1-2×2}{2}$=1，亚硝酸根离子价层电子对个数=2+$\frac{5+1-2×2}{2}$=3，NO2-价电子构型是平面三角形；
    故答案为：HNO3；NO3-；平面三角形；
    （5）立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，均属于原子晶体，原子半径N＜As、B＜Ga，故氮化硼中共价键更强，氮化硼的晶体熔点更高，晶胞中As、Ga原子数目均为4，晶胞质量为4×$\frac{145}{{N}_{A}}$g，晶胞密度为4×$\frac{145}{{N}_{A}}$g÷（a×10-10 cm）3=$\frac{5.8×1{0}^{32}}{{N}_{A}．{a}^{3}}$g．cm-3，
    故答案为：氮化硼；$\frac{5.8×1{0}^{32}}{{N}_{A}．{a}^{3}}$．

    点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式判断、电离能、晶胞结构与计算、熔沸点比较等，（5）为易错点、难点，需要学生具备一定的空间想象，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．甲醇（CH3OH）是重要的基础有机原料．
    用CO和H2制甲醇的反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH （g）△H=-99kJ•mol-1
     化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H
     键能/kJ．mol-1 a b x c d
    的能量变化，计算x=b+c+3d-2a-99．（用含a、b、c、d的代数式表示）
    （2）在容积为1L的恒容容器中，分别研究在T1、T2、T3三种温度下合成甲醇的规律．上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率α（CO）的关系如图1所示：

    ①T1、T2、T3中，温度最高的是T3．
    ②利用图中a点对应的数据，计算该反应在T2温度下的平衡常数K=4L2•mol-2．
    若改变条件c（填序号），可使K=6L2•mol-2，
    a．增大压强    b增大反应物的浓度
    c．降低温度    d．减小$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$
    （3）用甲醇作燃料电池，其工作原理如图2所示．
    ①M区发生反应的电极反应式CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+．
    ②维持电流强度为0.5A，电池工作10分钟，理论上消耗甲醇$\frac{0.5×600}{96500×6}×32$g．（已知F=96500C•mol-1，写出计算表达式即可）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），图1表示该反应过程中能量（单位为kJ•mol-1）的变化．

    （1）该反应为放热热反应，原因是反应物的总能量高于生成物的总能量 ．
    （2）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是BCE（填序号）
    A．v （H2）=3v（CO2）                   B．容器内气体压强保持不变
    C．v逆（CO2）=v正（CH3OH）             D．容器内气体密度保持不变
    E．1mol H-O键断裂的同时2mol C=O键断裂
    （3）在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率
    v （H2）=0.225mol/（L．min）． 达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比5：8 （或0.625）．
    （4）甲醇、氧气在酸性条件下可构成燃料电池，其负极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2，与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的19.4倍（保留小数点后1位）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．在某容积一定的密闭容器中，可逆反应A（g）+B（g）?xC（g）；△H＜0，符合如图（I）所示关系，由此推断对图（II）的正确说法是（　　）
    A．p3＜p4，Y轴表示A的转化率
    B．p3＞p4，Y轴表示混合气体的密度
    C．p3＜p4，Y轴表示B的浓度
    D．p3＞p4，Y轴表示混合气体的平均摩尔质量

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    1．原子序数小于36的A、B、C、D四种元素，A原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，B原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，C的基态原子中有4个未成对电子，D的原子序数比C大3．
    回答下列问题：
    （1）B的氢化物沸点比A的氢化物沸点高，其主要原因是NH3分子间存在氢键．
    （2）元素A的一种氧化物与元素B的一种氧化物互为等电子体（原子个数和电子个数均相等的为等电子体），元素B的这种氧化物的分子式是N2O．
    （3）C3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．研究NO2、SO2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义．

    （1）NO2可用水吸收，相应的化学方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO．利用反应6NO2+8NH3 $?_{△}^{催化剂}$7N2+12H2O也可以处理NO2．当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是67.2L．
    （2）已知：
    2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1
    2NO （g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
    则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO （g） 的△H=-41.8kJ•mol-1，一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是b．
    a．体系压强保持不变              b．混合气体颜色保持不变
    c．SO3与NO的体积比保持不变     d．每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
    测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1：6，则平衡常数K=$\frac{8}{3}$．
    （3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO （g）+2H2（g）?CH3OH （g）．
    ①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示．该反应△H＜0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失．
    ②甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图2所示：通入a气体的电极是原电池的负极（填“正”或“负”），其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
    A．32gO2和32gO3所含原子数目都为2NA
    B．标准状况下，11.2 L水中含有的原子数是1.5NA
    C．0.1 mol Fe参与化学反应转移的电子数一定为0.3NA
    D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相等

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．已知乙炔（C2H2）、苯（C6H6）、乙醛（C2H4O）的混合气体中含碳元素的质量分数为72%，则混合气体中氧元素的质量分数为（　　）
    A．84%B．24%C．19.6%D．42%

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．阻燃剂氢氧化铝受热分解时吸收热量，同时生成耐高温的氧化铝和水蒸气，起到防火作用．下列关于该阻燃剂防火原因的分析中错误的是（　　）
    A．氢氧化铝受热分解时吸收燃烧物表面的热量
    B．氢氧化铝分解生成的水蒸气稀释燃烧物表面的氧气
    C．氢氧化铝受热分解吸收热量使可燃物的着火点降低
    D．氢氧化铝分解生成的氧化铝覆盖在燃烧物表面，使燃烧物与O2隔绝

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