2021～2022学年高中化学鲁科版（2019）选择性必修2-1.1原子结构模型同步练习（word版含解析）

1.1原子结构模型
一、综合题（共16题）
1．下列示意图为几种原子结构模型，这些示意图依次符合卢瑟福、道尔顿、汤姆孙的观点的是
A．①②③ B．③②① C．③①② D．②①③
2．下列对核外电子运动状态的描述正确的是
A．电子的运动与行星的运动相似围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B．能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道
D．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
3．下列说法错误的是
A．原子模型是玻尔提出的
B．宇宙大爆炸后短时间内产生了氢、氦和大量的锂
C．原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的性质
D．电子云模型中的小黑点表示电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
4．钾原子核外电子排布在K、L、M、N四个电子层上，其中能量最高的电子层是
A．K B．L C．M D．N
5．下列各能层不包含d能级的是 (　 　)
A．O能层 B．N能层 C．M能层 D．K能层
6．原子核外P能层和p能级可容纳的最多电子数分别为
A．72和6 B．50和6 C．32和2 D．86和10
7．下列说法中不正确的是
A．IBr分子中，Br为-1价
B．某元素原子的价电子排布为nsn-2npn+1，该元素位于第4周期ⅦA族
C．基态18O原子中有8种运动状态完全不同的电子
D．2p3表示2p能级有三个轨道
8．下列各电子能层中含有3p能级的是
A．K能层 B．L能层 C．M能层 D．N能层
9．按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述，下列说法不正确的是
A．核外电子运动不存在固定轨迹的轨道
B．下列能级的能量1s＜2s＜3s＜4s
C．电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多
D．量子数为n的电子层具有的原子轨道数为n2
10．下列化学用语表示正确的是
A．CCl4的比例模型
B．Fe2+的外围电子轨道表达式：
C．Na2O2的电子式Na+Na+
D．NaHSO3电离：NaHSO3=Na++H++
11．下列有关说法中正确的是
A．12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
B．NH4Cl的电子式：
C．HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，而熔沸点逐渐升高
D．NaHSO4在熔融状态下不仅破坏了离子键，还破坏了共价键
12．下列有关电子层的说法不正确的是
A．在量子力学理论中，用量子数n来描述电子离核的远近，称为电子层
B．n的取值为正整数1、2、3、4、5、6等，对应的符号分别为K、L、M、N、O、P等
C．n越大表示该电子层上的电子离核的平均距离越远、能量越高
D．当n相同时，电子所具有的能量也一定相同
13．下列有关构造原理的说法错误的是
A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序一般为3p→4s→3d
B．某基态原子部分核外电子的排布式为
C．在多电子原子中，电子最后填入的能级不一定是原子最外能层上的能级
D．从第三能层开始出现能级交错现象，即电子填入能级的顺序与能层顺序不同
14．人类社会的发展离不开化学，下列关于化学史的说法正确的是
A．法国的莫瓦桑通过电解KHF2的水溶液得到了单质氟
B．英国科学家莫塞莱证明了原子序数即原子最外层电子数
C．丹麦科学家波尔提出了构造原理
D．英国汤姆生制作了第一张元素周期表
15．电子作为微观粒子，其运动特征与宏观物体的运动特征有着明显的区别，下列关于电子运动特征的叙述中，正确的是
A．电子的运动根本就不存在运动轨迹
B．电子在原子核周围的空间内围绕原子核做圆周运动，只不过每一个圆周的半径不同而已
C．电子的运动速率特别快，所以其能量特别大
D．电子的运动速率特别快，运动范围特别小，不可能同时准确地测定其位置和速度
16．下列关于电子层与能级的说法中正确的是
A．原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为n2个
B．电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数
C．同是s能级，在不同的电子层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，但自旋状态相同
二、综合题（共6题）
17．工业上可用微生物处理含KCN的废水。第一步是微生物在氧气充足的条件下，将KCN转化成KHCO3和NH3(最佳pH：6.7～7.2)；第二步是把氨转化为硝酸：NH3+2O2HNO3+H2O。请完成下列填空：
(1)写出第一步反应的化学反应方程式____，第二步反应的还原产物是_____(填写化学式)。
(2)在KCN中，属于短周期且原子半径最大的元素是_____，氮原子最外层电子的运动状态有_____种。NH3的电子式是______。
(3)可以比较碳和氮元素非金属性强弱的化学反应方程式为_____。
(4)室温下，0.1mol/L K2CO3、KCN、KHCO3溶液均呈碱性且pH依次减小，在含等物质的量的KCN、KHCO3混合溶液中，阴离子(除OH-)浓度由大到小的顺序是_____。
(5)工业上还常用氯氧化法处理含KCN的废水：KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O，2KOCN+4KOH+3Cl2=N2+6KCl+2CO2+2H2O。两者相比，微生物处理法的优点与缺点是(各写一条)。优点：_____，缺点：______。
18．氮的化合物在工业中应用十分广泛。
（1）工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其热反应方程式CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g); H=____________．
化学键 键能（KJ·mol-1）
C＝O 728
C—N 305
N—H 389
O—H 464
（2）工业上经常使用NaClO和NH3制取联氨，联氨（N2H4）为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。写出联氨的电子式_________________。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为__________________________________。联氨也经常作为燃料电池的环保原料使用，写出联氨在碱性电解质溶液中，负极的电极方程式_______________________________。
（3）已知合成氨反应的方程式为 N2+3H2 2NH3，其平衡常数 K 的数值和温度的关系如下：
温度℃ 200 300 400
平衡常数K 1 0.86 0.5
①由上表数据可知该反应 H____0 (填“>”或“<”)。
②400 ℃时，测得某时刻 c(N2)= 5 mol·L-1、c(H2)= 3 mol·L-1、c(NH3)= 2 mol·L-1，此时刻该反应的 v 正____v 逆(填“>”“=”或“<”)。该反应达到平衡时，平衡混和气中N2的体积分数为____________
A．50% B．60% C．70% D．无法计算
（4）写出下列含氮化合物在特定条件下的水解反应，电负性Cl＜N，尿素中的C显+4价，
①NCl3___________________________________________________________________________________________________________
②NF3____________________________________________________________________________________________________________
19．联氨(又称联肼，，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
(1)联氨分子的电子式为___________，其中氮的化合价为___________
(2)联氨为二元弱碱，第一步电离：该步平衡常数的值为___________(已知：的)
(3)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是___________联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是___________
20．氮和碳一样也存在一系列氢化物，如NH3、N2H4、N3H5、N4H6等。
请回答下列问题
(1)上述氮的系列氢化物的通式为______________；N3H5的电子式为_____________________。
(2)已知:①4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g) △H1= a kJ·mol-1 K1
②4NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(g) △H2= b kJ·mol-1 K2
写出N2 与O2反应生成1mol NO气体的热化学方程式:________________________________；该反应式的平衡常数表达式K=__________________(用含有K1、K2的代数式表示)。
(3)已知NH3·H2O为一元弱碱，N2H4·H2O 为二元弱碱，N2H4·H2O在水溶液中的一级电离方程式为N2H4·H2O+H2ON2H5·H2O++ OH-，则可溶性盐盐酸肼(N2H6Cl2)
第一步水解的离子方程式为_________________________________________________；溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________。
(4)如图所示，隔板I固定不动，活塞II可自由移动，M、N 两个容器中均发生反应:N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)。向M、N 中均通入lmol N2 和2.3 mol H2。初始时M、N 容积相同，并保持温度不变，则达到平衡时H2 的转化率aM(H2)_____aN(H2)(填“>”“=”“或”)。达到平衡时测得容器N 的容积为2.0 L，其中含有0.2 mol NH3，则此条件下该反应的平衡常数K=______________。
21．氢元素与氮元素可组成多种微粒，如NH3、NH4+、N2H4等。
I.（1）分析常见的H2O与H2O2、CH4与C2H6的分子结构，写出的N2H4电子式_________。
（2）某盐N2H5Cl与NH4Cl类似，是可溶于水的离子化合物，其溶液因水解而呈弱酸性。N2H5Cl溶液显酸性原因（用离子方程式表示）_________。
（3）有七种物质：NH3、Mn2O3、ZnCl2、MnO2、NH4Cl、Zn和H2O，是锌—锰电池中氧化还原反应的某些反应物（NH4Cl为其中之一）和某些生成物（NH3为其中之一）。
写出上述化学反应方程式：_________。
II.在恒温条件下，起始容积均为5L的甲、乙两密闭容器中（甲为恒容器、乙为恒压容器），均进行反应：N2+3H22NH3，有关数据及平衡状态特点见下表。
（4）下列能表明容器乙一定达平衡状态的是_________。（填字母）
A．容器内的混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．容器内的氮元素的质量不再变化
C．氢气的生成速率与氨气的消耗速率之比为2：3
D．形成1mol N ≡N键的同时形成6molN—H键
（5）甲容器中氮气的转化率为_________。
（6）起始时，容器乙是容器甲压强的_________倍。
22．石油炼制过程中产生的H2S是一种有毒气体，其有效利用是亟需解决的问题。
(1)H2S的电子式是_________。
(2)热分解法处理H2S
H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH1
已知：i.2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH2
ii.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3
①利用ΔH2和ΔH3计算ΔH1时，还需要利用_______反应的ΔH。
②直接加热分解H2S转化率低，科学家发现MoS2可以催化H2S分解制取氢气和硫磺，多孔陶瓷膜可以使氢气选择性分离。科学家使用沉积有MoS2的多孔陶瓷膜装置进行反应的原因有_________。
(3)电化学法处理H2S
为避免硫磺沉积在阳极，将氧化吸收和电解制氢过程分开进行，装置如图所示。氧化吸收器中为Fe2(SO4)3溶液，电解反应器中，以石墨为阳极，以Pt为阴极，中间用质子交换膜隔开。
①氧化吸收器中反应的离子方程式为_________。
②电解反应器中，阴极的电极反应式为_________。
③电解反应器的作用是_________(写出2点)。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型，应为③图；
道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体，应为①图；
汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型，应为②图。
故答案选：C。
2．D
【详解】
A．质量很小的电子在作高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，电子没有确定的运动轨道，A错误；
B．第三能层只有、、三个能级，而能级有1个轨道，能级有3个轨道，能级有5个轨道，故第三能层有9个轨道，B错误；
C．氢原子中只有一个电子，在轨道，但还存在其他空轨道，C错误；
D．电子的运动状态与能层、能级和自旋状态有关，在同一原子内部不存在运动状态完全相同的电子，D正确；
故选：D。
3．B
【详解】
A．波尔在卢瑟福核式模型基础上，提出了核外电子分层排布的原子结构模型，A正确；
B．宇宙大爆炸产生了氢元素和氦元素，以及很少的锂元素，B错误；
C．原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的电离能、电负性等性质，C正确；
D．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，即概率密度分布的形象化描述，D正确；
综上所述答案为B。
4．D
【详解】
能层越高，电子所具有的能量越高，钾原子核外电子排布在K、L、M、N四个电子层上，其中能量最高的电子层是N层，故选D。
5．D
【分析】
能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大。
【详解】
A．O能层是第五能层，含有5个能级，分别是5s、5p、5d…能级，故A错误；
B．P能层是第六能层，还有6个能级，分别是6s、6p、6d…能级，故B错误；
C．M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，故C错误；
D．K能层是第一能层，只有1个能级，1s能级，故D正确；
答案为D
6．A
【详解】
P能层是第六能层，根据每个能层最多能容纳2n 2个电子，所以P能层最多能容纳72个电子，p能级有3个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，所以p能级最多容纳6个电子，A项正确；答案选A。
7．D
【详解】
A．IBr是共价化合物，共用电子对偏向非金属性较强的溴原子，溴显示-1价，故A正确；
B．由于sn-2中n-2=2，n=4，故该院自价电子排布是4s24p5，位于第四周期，最外层7个电子，位于ⅦA族，故B正确；
C．基态18O原子中核外有8个电子，有8种运动状态完全不同的电子，故C正确；
D．2p3表示2p能级有三个电子，故D错误；
答案选D。
8．C
【详解】
K能层含有1s能级，L能层含有2s、2p能级，M能层含有3s、3p、3d能级，N能层含有4s、4p、4d、4f能级。故选C。
9．C
【详解】
A．核外电子运动只是在某个区域出现的概率大些，不是围绕原子核在固定的轨道上运动，A正确；
B．同一原子中，形状相同的原子轨道能层越低，能量越低，所以能级的能量高低：1s<2s<3s<4s，B正确；
C．小黑点的密表示电子出现机会的多，不表示在该核外空间的电子数多，C错误；
D．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以量子数为n的电子层具有的原子轨道数为n2，D正确；
答案选C。
10．B
【详解】
A．原子半径：Cl＞C，所以该图示不能表示CCl4的比例模型，A错误；
B．Fe2+是Fe原子失去最外层的2个4s电子形成的，根据构造原理可得Fe2+的外围电子轨道表达式：，B正确；
C．Na2O2是离子化合物，2个Na+与通过离子键结合，在中2个O原子通过共价单键结合，故Na2O2的电子式为：，C错误；
D．盐NaHSO3是强电解质，电离产生Na+、，电离方程式为：NaHSO3=Na++，D错误；
故合理选项是D。
11．C
【详解】
A．12C、13C、14C是碳的三种同位素原子，而同素异形体指的是由同一元素组成的不同性质的单质，A错误；
B．NH4Cl是离子化合物，在书写电子式时，也应该把阴离子Cl-的电子式写出，NH4Cl的电子式：，B错误；
C．元素的非金属性越弱，其相应的简单氢化物的稳定性就越弱。氯、溴、碘的非金属性依次减弱，所以HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱；HCl、HBr、HI都是由分子构成的分子晶体，分子通过分子间作用力结合。物质的分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高。物质的分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。由于HCl、HBr、HI的相对分子质量逐渐增大，所以物质分子间作用力逐渐增大，故三种物质熔沸点逐渐升高，C正确；
D．NaHSO4在熔融状态下电离产生Na+、HSO4-，只能破坏了离子键，没有破坏共价键，D错误；
故合理选项是C。
12．D
【详解】
A．在量子力学理论中，用量子数n用来描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近，称为电子层，A说法正确；
B．电子层可用n(n=1、2、3…)表示，n=1表明第一层电子层(K层)，n=2表明第二电子层(L层)，依次n=3、电子层4、5时表明第三(M层)、第四(N层)、第五(O层)，B说法正确；
C．随着n值的增加，即按K、L、M、N、O…的顺序，电子的能量逐渐升高、电子离原子核的平均距离也越来越大，C说法正确；
D．多电子原子中，当n相同时，电子所具有的能量也可能不同，同一个电子层还可以分为若干个能级，如n=2时，有1个s能级和1个p能级，E2s＜E2p，D说法错误。
答案D
13．B
【详解】
A．根据构造原理判断，A项正确；
B．根据构造原理可知，3s与4s能级之间还有3p能级，B项错误；
C．电子最后填入的能级不一定是原子最外能层上的能级，如某些过渡元素，C项正确；
D．从M能层开始，电子填入的顺序是3s→3p→4s→3d……，与能层的顺序不同，D项正确；
故选B。
14．C
【详解】
A．在溶液中阴离子放电能力：OH-＞F-，所以电解KHF2的水溶液时，阳极上是OH-失去电子变为O2，不可能得到了单质F2，A错误；
B．原子序数即为原子核内质子数，原子核内质子数等于原子核外电子数，原子核外电子分层排布，除H、He原子核内质子数等于原子最外层电子数外，其它元素的原子序数都不等于其最外层电子数，B错误；
C．1913年丹麦科学家玻尔提出氢原子结构模型，创造性的将量子学说与卢瑟福的原子核式结构结合起来，成为玻尔模型，即原子的构造原理，C正确；
D．英国汤姆生在原子中发现了电子，俄国化学家门捷列夫根据相对原子质量大小制作了第一张元素周期表，D错误；
故合理选项是C。
15．D
【详解】
A．电子的存在是客观事实，每一个瞬间肯定都有客观存在的位置，所以肯定存在运动轨迹，故A错误；
B．电子不存在确切的运动轨道，故B错误；
C．电子的运动速率虽然很快，但是其质量特别小，所以其能量也不会特别大，故C错误；
D．电子的运动速率特别快，运动范围特别小，所以不能准确地测定其位置和速度，故D正确；
选D。
16．B
【详解】
A．每一个电子层最多可容纳的电子数为个，A错误；
B．电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子能层序数，B正确；
C．不同电子层中的s能级所能容纳的最多电子数都是2个，C错误；
D．1个原子轨道里容纳的2个电子的自旋状态相反，D错误；
故选B。
17． 2KCN+O2+4H2O2KHCO3+2NH3 HNO3和H2O C 5 Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑ c()>c(CN-)> c() 不存在液氯的泄漏 微生物的适应性差
【分析】
(1) KCN与O2反应生成KHCO3和NH3，根据电子守恒及质量守恒写出化学方程式，由化合价的变化判断还原产物；
(2)短周期为元素周期表的前三周期，KCN中属于短周期的元素为C和N；不同的电子有不同的运动状态；NH3为共价化合物；
(3)根据非金属元素的强弱比较方法进行分析；
(4)离子水解的越少，溶液中剩余的离子越多，根据离子的水解规律进行分析比较；
(5)由化学方程式进行分析比较。
【详解】
(1)由题意可知KCN与O2反应生成KHCO3和NH3，根据电子守恒及质量守恒写出第一步反应的化学方程式为2KCN+O2+4H2O2KHCO3+2NH3；第二步反应NH3+2O2HNO3+H2O中氧元素化合价由0变成-2价，氧气发生还原反应，所以氧气是氧化剂，得到的-2价的HNO3和H2O是还原产物，答案：2KCN+O2+4H2O2KHCO3+2NH3；HNO3和H2O；
(2)在KCN中属于短周期的元素为C和N，同一周期自左向右原子半径逐渐减小，所以C原子半径大；不同的电子具有不同的能量，有不同的运动状态，氮原子最外层有5个电子，氮原子最外层电子的运动状态有5种，NH3为共价化合物，N原子和H原子之间通过共用一个电子对形成共价键，电子式为，答案：C；5；；
(3)由反应Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑可知硝酸可以制碳酸，说明硝酸的酸性比碳酸强，硝酸和碳酸分别是N、C的最高价氧化物的水化物，硝酸的酸性比碳酸强则可证明N的非金属性比C元素强，答案：Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑；
(4) K2CO3、KCN、KHCO3三种盐都是弱酸强碱盐，阴离子水解溶液显碱性，等浓度的盐的pH值越小，说明阴离子的水解程度越小，离子水解程度越小在溶液中剩余的越多，等物质的量浓度的K2CO3、KCN、KHCO3溶液均呈碱性且pH依次减小，三种阴离子的水解程度大小为：c()>c(CN-)>c()，所以在含等物质的量的KCN、KHCO3混合溶液中，阴离子(除OH-)浓度由大到小的顺序是溶液中阴离子浓度大小为c()>c(CN-)> c()；
(5)由两种方法中反应的化学方程式可知，微生物处理法的优点为不存在液氯的泄漏；缺点为微生物的适应性差，答案：不存在液氯的泄漏；微生物的适应性差。
18． -32 KJ·mol-1 N2H6（HSO4）2 N2H4—4e-+4OH—=N2+4H2O < > A NCl3+3H2O=3HClO+NH3 NF3+2H2O=3HF+HNO2
【分析】
（1）根据 H=反应物键能-生成物键能进行计算；
（2）联氨是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价键形成的共价化合物，电子式为：；联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，联氨第一步电离方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-，第二步电离方程式为N2H5++H2ON2H62++OH-，因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6（HSO4）2；该电池放电时，负极上是联氨失电子发生氧化反应生成氮气和水；
（3）①由图表数据分析，平衡常数随温度升高而减小，说明升温平衡逆向进行；
②计算此时的浓度熵和平衡常数比较判断反应进行的方向；
（4）①在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，和水发生水解反应生成氨气和次氯酸；
②在极性分子NF3中，N原子的化合价为+3，F原子的化合价为-1，和水发生水解反应生成氢氟酸和亚硝酸。
【详解】
（1）CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g)的 H=反应物键能-生成物键能=（728KJ·mol-1×2+6×389KJ·mol-1）-（728KJ·mol-1+305KJ·mol-1×2+389KJ·mol-1×4+464KJ·mol-1×2）=-32KJ·mol-1，故答案为-32KJ·mol-1。
（2）联氨的分子式为N2H4，是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价键形成的共价化合物，电子式为：；联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-，第二步电离方程式为N2H5++H2ON2H62++OH-，因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6（HSO4）2；该电池放电时，负极上是联氨失电子发生氧化反应生成氮气和水，电极方程式为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故答案为，N2H6（HSO4）2，N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O。
（3）①由图表数据分析，平衡常数随温度升高而减小，说明升温平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应， H<0，故答案为<。
②400℃时，测得某时刻c(N2)=5mol·L-1、c(H2)=3mol·L-1、c(NH3)=2mol·L-1，浓度熵Qc=22/1×33=4/27v逆；
N2+3H22NH3
起始（mol/L） 5 3 2
转化（mol/L） a 3a 2a
平衡（mol/L） 5-a 3-3a 2+2a
反应达到平衡时，平衡混和气中N2的体积分数为（5-a）/（5-a+3-3a+2+2a）×100%=50%，
故答案为>，A。
（4）①在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，NCl3发生水解反应生成氨气和次氯酸，所以其产物是NH3、HClO，水解方程式为：NCl3+3H2O=3HClO+NH3，故答案为NCl3+3H2O=3HClO+NH3。
②在极性分子NF3中，N原子的化合价为+3，F原子的化合价为-1，和水发生水解反应生成氢氟酸和亚硝酸，水解方程式为：NF3+2H2O=3HF+HNO2，故答案为NF3+2H2O=3HF+HNO2。
19．(1) -2
(2)
(3) 固体逐渐变黑，并有气泡产生 不产生其他杂质
【解析】
(1)
联肼为共价化合物，N和H、N和N均只形成一对共用电子对，其电子式为：，根据化合物呈电中性可知，N元素的化合价为-2价。
(2)
的平衡常数。
(3)
联氨具有还原性，向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，两者发生氧化还原反应生成Ag和N2，因此观察到的现象是固体逐渐变黑，并有气泡产生，联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，由反应：N2H4+O2=N2+2H2O，所以联氨的优点是不会产生其他杂质。
20． NnHn+2 1/2N2(g)+1/2O2(g)==NO(g) △H =1/4(a-b)kJ·mol-1 (K1/K2)(1/4) N2H62++H2ON2H5·H2O++H+ c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(N2H5·H2O+)>c(OH-) < 1/45
【详解】
(1)根据NH3、N2H4、N3H5、N4H6等一系列化学式可推出其通式为NnHn+2；其中N3H5的电子式为；
(2)已知反应①和反应②，根据要求的反应是N2 与O2反应生成 NO气体，依据盖斯定律(①-②)/4即得 N2(g) + O2(g) ==NO(g) △H = (a –b)/4 kJ·mol-1；该反应的平衡常数可由K1和K2求得K= (K1/K2)(1/4)；
(3)已知N2H4·H2O 为二元弱碱，则可溶性盐盐酸肼(N2H6Cl2)的第一步水解的离子方程式为N2H62++H2ON2H5·H2O++H+；溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(N2H62+)> c(H+) >c(N2H5·H2O+)>c(OH-)
(4)已知化学平衡N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)，这是一个气体体积缩小的反应，由于隔板I固定不动，活塞II可自由移动，所以M中压强减小，N中压强不变，即M相对于N是减小压强，则平衡向左移动，使氢气的转化率减小，即aM(H2)21． N2H5＋＋H2ON2H4·H2O＋H＋ Zn＋2MnO2＋2 NH4Cl ＝ZnCl2 ＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O AD 37.5% 0.8
【分析】
I.（1）N2H4为共价化合物，分子中存在4个氮氢键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，据此写出其电子式；
（2）N2H5Cl溶液显酸性原因是水电离的OH-与N2H5+结合生成弱电解质N2H4·H2O；
（3）锌-锰电池中发生自发的氧化还原反应，Zn作负极，生成ZnCl2，MnO2作氧化剂，生成Mn2O3；
II.（4）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
（5）根据转化率的定义解答；
（6）列出三段式分析。
【详解】
I.（1）N2H4为共价化合物，分子中存在4个氮氢键，氮原子最外层达到8电子稳定结构，其电子式：；
（2）N2H5Cl溶液显酸性原因是水电离的OH-与N2H5+结合生成弱电解质N2H4·H2O，用离子方程式表示：N2H5＋＋H2ON2H4·H2O＋H＋ ；
（3）锌-锰电池中发生自发的氧化还原反应，Zn作负极，生成ZnCl2，MnO2作氧化剂，生成Mn2O3，化学反应方程式为：Zn＋2MnO2＋2 NH4Cl ＝ZnCl2 ＋Mn2O3＋2NH3↑＋H2O；
II.（4）A．N2+3H22NH3是气体体积减小的反应，容器内的混合气体的平均相对分子质量不再变化，说明达到平衡，故A正确；
B．根据质量守恒，容器内的氮元素的质量始终不变，氮元素的质量不再变化，不能说明达到平衡状态，故B错误；
C．氢气的生成速率与氨气的消耗速率均表示逆速率，氢气的生成速率与氨气的消耗速率之比为2：3，不能说明达到平衡状态，故C错误；
D．形成1mol N ≡N键是逆速率，形成6molN—H键表示正速率，形成1mol N ≡N键的同时形成6molN—H键，说明达到平衡，故D正确；
故选AD。
（5）根据转化率的定义：甲容器中氮气的转化率为：0.75mol/2mol×100%=37.5%；
（6）甲、乙两组实验中同种物质的体积分数相同，说明达到相同的平衡状态，乙容器体积V，1.5mol/5L=1.2mol/V，V=4L；根据三段式：
甲：N2+3H22NH3，
起始量 2 3 0
变化量 0.75 2.25 1.5
平衡量 1.25 0.75 1.5
乙：N2+3H22NH3，
起始量 a b 0
变化量 0.6 1.8 1.2
平衡量 a-0.6 b-1.8 1.2
1.25mol/5L=(a-0.6)mol/4L，得a=1.6mol，0.75mol/5L=(b-1.8)mol/4L．得b=2.4mol；起始时乙容器中的压强是甲容器的倍数为：(1.6mol+2.4mol)/(2mol+3mol)=0.8。
22． 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 使用MoS2加快反应速率，使用多孔陶瓷使H2优先通过，H2S(g)H2(g)+S(s)平衡正向移动，从而提高一段时间内H2S的转化率 H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ 2H++2e-=H2↑ 电解制得产物H2，Fe2+-e-=Fe3+，实现Fe2(SO4)3的循环使用
【分析】
(1)S原子与2个H原子形成2对共用电子对，使H2S分子中每个原子都达到稳定结构，据此书写其电子式；
(2)①根据盖斯定律，将已知的热化学方程式叠加，可知待求反应的热化学方程式；
②根据平衡移动原理分析；
(3)①氧化吸收器中的Fe2(SO4)3与H2S在溶液中发生氧化还原反应，产生FeSO4、H2SO4、S；
②在电解反应器中，电解质溶液为FeSO4、H2SO4，阴极上溶液中H+得到电子，发生还原反应；据此书写电极反应式；
③根据图示可知制取的物质、结合物质循环分析电解反应器的作用。
【详解】
(1)S原子最外层有6个电子，与2个H原子形成2对共用电子对，从而使H2S分子中每个原子都达到稳定结构，则H2S的电子式为：；
(2)①i.2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH2
ii.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3
iii. H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH1
i+ii-iii×2，整理可得2H2(g)+O2(g)=H2O(l)，因此要计算H2S(g)=H2(g)+S(s)的ΔH1，需要知道2H2(g)+O2(g)=H2O(l)的反应热ΔH；
②直接加热分解H2S转化率低， MoS2可以催化H2S分解制取氢气和硫磺，科学家使用沉积有MoS2的多孔陶瓷膜装置，多孔陶瓷膜可以使氢气选择性分离，使H2S(g)H2(g)+S(s)，从而使化学平衡正向移动，最终提高了一段时间内H2S的转化率；
(3)①氧化吸收器中的Fe2(SO4)3与H2S在溶液中发生氧化还原反应，产生FeSO4、H2SO4、S，反应的离子方程式为：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+；
②根据装置图可知在电解反应器中，电解质溶液为氧化吸收器中的Fe2(SO4)3与H2S反应后产生的FeSO4、H2SO4，由于离子放电能力：H+>Fe2+，所以在电解池的阴极上，溶液中H+得到电子，发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
③在电解反应器中，阴极上发生反应：2H++2e-=H2↑；阳极上发生反应：Fe2+-e-=Fe3+，反应产生的Fe3+再进入氧化吸收器中氧化H2S，反应产生S单质，从而实现Fe2(SO4)3的循环使用。