题目内容
【题目】氮、磷是植物生长所需的重要元素。回答下列问题：
（1）下列N原子电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是____（填标号）。
（2）羟氨（NH2OH）可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N的杂化类型是___。羟氨易溶于水，其主要原因是____。
（3）第一电离能I1(N)_____I1(P)（填“＞”“＜”“＝”），原因是_____。
（4）直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为_____。
（5）氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点，晶体中锗原子与氮原子之间存在明显的s-p杂化现象，氮化锗晶体属于______晶体。一种氮化锗晶胞的球棍模型如图，其化学式为_____，若晶胞长方体的高为bpm，阿伏加德罗常数值为NA，晶体的密度为ρ g/cm3，则晶胞底面正方形的边长为_______ pm（列出计算式）。
【答案】A＜C＜B＜D sp3杂化 羟氨分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键 ＞ N的原子半径比P小，核对最外层电子的吸引力较大 [PnO3n+1](n+2)- 原子 Ge3N4 
×1015
【解析】
(1)原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高，据此判断；
(2)分子中N原子与3个原子相连，含有1个孤电子对；羟氨分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键，据此解答；
(3)根据原子半径的大小，结合核对最外层电子的吸引力分析判断；
(4)含有n个磷原子的多聚磷酸根离子，相当于是n个磷酸根离子中去掉了(n-1)氧原子，可以得出P与O原子关系，化合价代数和等于离子所带电荷；
(5)根据氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点判断晶体类型；根据分摊法计算晶胞中含有的锗原子和氮原子数目，据此书写氮化锗的化学式；结合密度的计算公式分析解答。
(1)原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高，轨道能量：1s＜2s＜2p，根据占据2p轨道电子的数目可知，A能量最低，D能量最高，根据占据2s轨道电子的数目可知，能量B＞C，因此能量由低到高的顺序是A＜C＜B＜D，故答案为：A＜C＜B＜D；
(2)羟氨(NH2OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N原子与3个原子相连，含有1个孤电子对，采用sp3杂化；羟氨易溶于水，是因为羟氨分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键，故答案为：sp3杂化；羟氨分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键；
(3)N的原子半径比P小，核对最外层电子的吸引力较大，因此第一电离能I1(N)＞I1(P) ，故答案为：＞；N的原子半径比P小，核对最外层电子的吸引力较大；
(4)含有n个P原子的多聚磷酸根离子，相当于是n个磷酸根离子中去掉了(n-1)氧原子，O原子数目=3n-(n-1)=3n+1，所带电荷为(-2)×(3n+1)+5n=-(n+2)，故由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为：[PnO3n+1](2+n)-，故答案为：[PnO3n+1](2+n)-；
(5)氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点，符合原子晶体的特征，因此氮化锗属于原子晶体；晶胞中含有的锗原子数目=10×
+4×
=6，氮原子数目=8，因此氮化锗的化学式为Ge3N4；
设晶胞底面正方形的边长为x pm，因为晶胞的质量=
g，晶胞的体积=x2b pm3，则ρ g/cm3=
，因此x2=
×1030，解得x=×1015，故答案为：×1015。
【题目】一定温度时，向容积为 2 L 的密闭容器中充入一定量的 SO2(g)和 O2(g)，发生反应：2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H = - 196 kJ/mol。一段时间后反应达到平衡状态，反应过程中测定的部分数据如表所示。
反应时间/min | n(SO2)/mol | n(O2)/mol |
0 | 2 | 1 |
5 | 1.2 | |
10 | 0.4 | |
15 | 0.8 |
下列说法不正确的是
A. 前 5 min 的平均反应速率为υ(SO2) = 0.08 mol/(L·min)
B. 保持温度不变，向平衡后的容器中再充入 0.2 mol SO2(g)和 0.2 mol SO3(g)时，υ正 > υ逆
C. 保持其他条件不变，若起始时向容器中充入 2 mol SO3(g)，达到平衡状态时吸收 78.4 kJ的热量
D. 相同温度下，起始时向容器中充入 1.5 mol SO3(g)，达到平衡状态时 SO3 的转化率为 40%
