题目内容
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4NH4ClO4
6H2O↑+ 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 。
（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。
名校课堂系列答案
甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。
| 步骤 | 操作 | 现象 |
| I | 向2 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液 | 溶液由棕黄色变为红褐色， 并有少量刺激性气味的气体逸出 |
（1）常温下，FeCl3溶液的pH_______7（填“＜”、“＞”或“=”）。
（2）分析红褐色产生的原因。
① 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3，用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因：________。
② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应，完成并配平其反应的离子方程式：
Fe3+ +
SO32- + =F e2+ + + 乙同学查阅资料得知：
| 1．Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3； 2．墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色。 |
（3）甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3，设计并完成了如下实验：
| 步骤 | 操作 | 现象 |
| II | 用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液 | 出现“丁达尔效应” |
（4）为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况，乙同学设计并完成了如下实验：
| 步骤 | 操作 | 现象 |
| III | 向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2 | 溶液由黄色变为红褐色 |
| IV | 用激光笔照射步骤III中的红褐色溶液 | 没有出现“丁达尔效应” |
① 经检验步骤III中红褐色溶液含有Fe2+，检验Fe2+选用的试剂是_________（填字母）。
a．K3[Fe(CN)6] 溶液 b．KSCN溶液 c．KMnO4溶液
② 已知H2SO3是弱酸，请结合电离方程式说明步骤III中出现红褐色的原因： 。
（5）结论：由上述实验得知，甲、乙两同学所持观点均正确。
硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2制备绿矾。
（一）SO2和O2反应制取的反应原理为：2SO2＋O2
2SO3，在一密闭容器中一定时间内达到平衡。
（1）该反应的平衡常数表达式为______。
（2）该反应达到平衡状态的标志是______。
| A．v(SO2)=v(SO3) | B．混合物的平均相对分子质量不变 |
| C．混合气体质量不变 | D．各组分的体积分数不变 |
（3）B电极的电极反应式为______；溶液中H＋的移动方向由______极到______极；电池总反应式为______。
（三）利用烧渣制绿矾的过程如下
测定绿矾产品中含量的实验步骤：
a．称取5.7 g产品，溶解，配成250 mL。溶液。
b．量取25 ml。待测液于锥形瓶中。
c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。
（4）滴定时发生反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。
（5）用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是
（6）计算上述产品中的FeSO4.7H2O质量分数为______。
