15. 通过
和
的相互转化可实现
的高效存储和利用。
(1)将
的基态原子最外层轨道表示式补充完整：_______。
(2)分子中H-N-H键角小于
，从结构角度解释原因：_______。
(3)的晶胞是立方体结构，边长为anm，结构示意图如下。
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①的配体中，配位原子是_______。
②已知的摩尔质量为
，阿伏加德罗常数为
，该晶体的密度为_______
。(
)
(4)和反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下，和反应生成而不生成。分析原因：_______。
②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由：_______。
【答案】(1)
(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′
(3) ①. N ②.
有网9f65广限费学慧科8407西件的方技升4ca9a8768d41优-0d472459东77b1的公c43217b3根智b01f费途智44cc量司软元
(4) ①. 生成的活化能更低 ②. 根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可得到反应的热化学方程式为
，该反应的正反应为气体系数减小的放热反应，故低压高温有利于脱除NH3生成MgCl2。
【解析】
【小问1详解】
Mg是第12号元素，其基态最外层电子的电子排布式为3s2，故其基态原子最外层轨道表示式为：。
【小问2详解】
CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。
【小问3详解】
①的内界为
，故其配体为NH3，由于N原子有孤电子对，所以配位原子为N;
②根据均摊法，该晶胞中的个数为
，
的个数为8，故每个晶胞中含有4个，则晶体的密度为
。
【小问4详解】
①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知，反应生成的活化能更低，故室温下易于生成;
②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可得到反应为放热反应，即
，该反应的正反应为气体系数减小的放热反应，脱除生成是指逆反应方向，故低压高温有利于脱除NH3生成MgCl2。
编辑：小徐