Question

C、N是構(gòu)成生命有機(jī)體必需的元素，其化合物在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究等方面都有重要的應(yīng)用。試回答下列有關(guān)問(wèn)題：

(1)碳、氮兩元素的氫化物沸點(diǎn)較高的是____________,(填化學(xué)式)，原因是_________________________________________________________________。

(2)寫出氮元素的基態(tài)原子的電子排布圖：____________________________。

(3)碳元素與氫元素形成的烴類化合物中，有一類含C≡C的炔烴類化合物，如乙炔分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH≡CH，其分子中含有______個(gè)σ鍵，______個(gè)π鍵；已知C≡C的鍵能為837 kJ·mol^-1，C—C的鍵能為347 kJ·mol^-1，試計(jì)算說(shuō)明，CH≡CH在發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)斷裂的是______鍵(填“σ”或“π”)。

Answer 1

(1)由于N的非金屬性較強(qiáng)，其氫化物NH₃中存在氫鍵，其沸點(diǎn)較高，而CH₄中不存在氫鍵，故沸點(diǎn)：NH₃＞CH₄。

(2)氮原子的電子排布式為1s²2s²2p³，依據(jù)泡利不相容原理和洪特規(guī)則可知氮元素的基態(tài)原子的電子排布圖為。

(3)CH≡CH分子中有3個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵；而C-C中存在的是σ鍵，這樣通過(guò)計(jì)算可知斷裂1 mol π鍵平均所需能量為(837 kJ－347 kJ)/2＝245 kJ＜347 kJ，所以乙炔發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)斷裂的是π鍵。

答案：(1)NH₃  NH₃分子間存在氫鍵

(2)  (3)3  2  π