Question

2013年諾貝爾化學獎授予三位美國科學家，以表彰他們在開發(fā)多尺度復雜化學系統模型方面所做的貢獻。可以用量子化學計算小區(qū)間內（如光合作用葉綠體光反應時酶中、生物固氮時固氮酶中）的化學反應。

（1）固氮酶有由鐵蛋白和鉬鐵蛋白兩種，它們不僅能夠催化N2還原成NH3以外，還能將環(huán)境底物乙炔催化還原成乙烯，下列說法正確的有 （不定項選擇）。

a.C2H2、C2H4都是非極性分子

b.碳負離子CH3－呈三角錐形

c.NO+電子式為

d.NH3沸點比N2高，主要是因為前者是極性分子

（2）釩可合成電池電極也可人工合成的二價釩（V）固氮酶（結構如下圖）。

①V2+基態(tài)時核外電子排布式為 。

②釩固氮酶釩的配位原子有 (寫元素符號)。

③熔融空氣電池釩硼晶體晶胞結構如下圖所示，該晶胞中含有釩原子數目為 。

（3）煙酰胺（結構式如圖）可用于合成光合輔酶NADPH ，煙酰胺分子中氮原子的雜化軌道類型有 ，1mol該分子中含σ鍵數目為 。

 

 

Answer 1

（1）abc（2分）

（2）①1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 （2分）。

②S、N （2分，漏寫得1分） ③4（2分）。

（3）sp2、sp3 （2分，漏寫得1分，錯寫該空為零分）；15mol(或15×6.02×1023)（2分）。

【解析】

試題分析：（1）a、C2H2為直線型，C2H4為平面結構，均對稱為非極性分子，正確；b、此離子中碳原子為sp3雜化，為三角錐形，正確；c、NO+與氮氣為等電子體，正確；d、前者含有分子間氫鍵溶沸點高，錯誤；（2）與釩原子相連有三個硫原子和三個氮原子；

晶胞中頂點8×1/8=1,棱8×1/4=2,面心2×1/2=1，共4個；（3）環(huán)上氮原子形成單鍵和雙鍵為sp2雜化，氨基中氮原子形成單鍵，為sp3雜化；σ鍵環(huán)上有6個，還有4個碳氫鍵，共有15個。

考點：考查物質結構與性質有關問題。