Question

氮元素十分重要，其单质及其化合物在科研、生产领域有着十分广泛的用途。

（1）氮元素核外电子排布式为：                  ，原子核外共有     种不同能级的电子，氮原子核外电子云有        种不同的伸展方向，有       种不同运动状态的电子。

（2）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：

2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ，如果反应的平衡常数K值变大，该反应      （选填编号）。

A．一定向正反应方向移动

B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动

D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中进行，当反应达到平衡后，下列判断错误的是

A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化     B．通入大量稀有气体能提高反应的速率

C．容器中气体的密度不随时间而变化           D．（N2）/ （O2）=2:3

（4）高氯酸铵作为火箭燃料的重要氧载体。高氯酸铵在高压、450℃的条件下迅速分解，反应的化学方程式4NH4ClO46H2O↑+ 2N2↑+ 4HCl↑+ 5O2↑，其中氧化产物与还原产物的物质的量之比是                         ，每分解1mol高氯酸铵，转移的电子数目是                。

Answer

（1） 1s22s22P3 , 3, 4, 7

（2）AB

（3）B

（4） 7∶4   8NA  或 4.816×1024 个

【解析】

试题分析：（1）氮元素是7号元素核外电子有7个，排布式为：1s22s22P3  ，由于有三种能级，故原子核外共有3种不同能级的电子，氮原子核外电子云有的伸展方向s是球形的只有一种，P轨道有3种，共有4伸展方向。由于同一轨道上的两个电子自旋方向不同，故共有7种不同运动状态的电子。

（2）2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ，正反应是吸热反应，如果反应的平衡常数K值变大，则生成物浓度增大，反应物浓度减小，则有 A．一定向正反应方向移动 ，正确。B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小，说明平衡右移，正确。

（3）相当于在恒容容器中，A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化，说明达到了平衡，正确。 B．通入大量稀有气体各物质的量浓度没有改变，反应的速率不改变，错误。C．由于反应前后气体的质量不等，所以容器中气体的密度不随时间而变化可以做为平衡判断的依据，正确。D．（N2）/ （O2）=2:3，速率之比等于化学计量数之比，正确。

（4）该反应4NH4ClO4 6H2O↑+ 2N2↑+ 4HCl↑+ 5O2↑中，氧化产物是氮气和氧气，还原产物是氯化氢，物质的量之比是 7∶4  ，每分解1mol高氯酸铵，转移的电子数目是 8NA  或 4.816×1024 个 。

考点：本题考查核外电子的运动状态，化学平衡的移动，氧化还原反应中电子的计算和概念判断。