一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式（未配平）为：NH4NO3＝HNO3+N2+H2O ，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为: [ ]

一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式（未配平）为：NH4NO3＝HNO3+N2+H2O ，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为: [ ]

我们一步步推理这个题目。

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1. 写出未配平的方程式

$$\text{NH}_4\text{NO}_3 \rightarrow \text{HNO}_3 + \text{N}_2 + \text{H}_2O$$

已知条件是硝酸铵受热分解，产物有硝酸、氮气和水。

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2. 分析氮的价态

硝酸铵 $\text{NH}_4\text{NO}_3$ 中：

$\text{NH}_4^+$ 中的 N：氮为 -3 价（铵离子）

$\text{NO}_3^-$ 中的 N：氮为 +5 价

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3. 产物氮的价态与来源

$\text{HNO}_3$：氮为 +5 价，这个应该直接来自硝酸根（没有被还原）。

$\text{N}_2$：氮为 0 价。

显然，生成 $\text{N}_2$ 需要 -3 价的氮 与 +5 价的氮 发生归中反应（生成中间价态 0 价）。

因此反应机理可看作：
铵离子（-3）被氧化为 0 价，
部分硝酸根（+5）被还原为 0 价，
另一部分硝酸根（+5）保持不变，进入 $\text{HNO}_3$。

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4. 电子转移分析

假设生成 1 分子 $\text{N}_2$（含 2 个 N 原子）。

设 被氧化的 N 原子（来自 $\text{NH}_4^+$）的个数为 $x$，它们每个从 -3 到 0，失去 3 个电子 → 共失电子 $3x$。

设 被还原的 N 原子（来自 $\text{NO}_3^-$）的个数为 $y$，它们每个从 +5 到 0，得到 5 个电子 → 共得电子 $5y$。

得失电子守恒：

$$3x = 5y$$

并且，生成的 $\text{N}_2$ 分子中，这 $x+y$ 个 N 原子两两结合成 $\text{N}_2$，并且这些氮原子全在 $\text{N}_2$ 中，所以 $x+y$ 为偶数（这自动满足，因为配平过程中生成整数 N₂）。

不过还要考虑 未变化的硝酸根，它们进入 HNO₃。

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5. 配平确定比例

尝试用原子守恒法配平（设系数 a,b,c,d）：

$$a\,\text{NH}_4\text{NO}_3 \rightarrow b\,\text{HNO}_3 + c\,\text{N}_2 + d\,\text{H}_2O$$

N 守恒：
$2a = b + 2c$

H 守恒：
$4a = b + 2d$

O 守恒：
$3a = 3b + d$

电荷 反应前后总电荷 0，自动满足（全为分子形式其实 H⁺ 与 NO₃⁻ 在产物 HNO₃ 中结合）。

我们需要考虑内部氧化还原：

从电子转移角度：
被氧化的 N：来自 NH₄⁺，它们全部变成 N₂ 中的 N（来自铵根的部分）。
被还原的 N：来自 NO₃⁻ 中变成 N₂ 的部分，其余 NO₃⁻ 变成 HNO₃（价态不变）。

设：每 $a$ 个 NH₄NO₃，有 $p$ 个 NH₄⁺ 的 N 被氧化（实际上所有 NH₄⁺ 的 N 都参与反应？不一定？不，因为产物中 NH₄⁺ 不存在，所以 a 个 NH₄⁺ 全部进入 N₂ 与 HNO₃ 吗？不对：如果 HNO₃ 来自 NO₃⁻，那么 NH₄⁺ 不可能进入 HNO₃。因此 a 个 NH₄⁺ 的 N 全部变成 N₂ 中的一部分 N。

但若 NH₄⁺ 全部变成 N₂，那么 N₂ 中的另外一半 N 必然来自 NO₃⁻。

可是产物中还有 HNO₃，这意味着部分 NO₃⁻ 没变价。

我们设 1 个 NH₄⁺ 的 N（-3）和 1 个 NO₃⁻ 的 N（+5）结合生成 N₂（2 个 N 原子），此时得失电子数相等吗？
-3 到 0：失 3e⁻
+5 到 0：得 5e⁻

不等！因此 5 个 NH₄⁺ 与 3 个 NO₃⁻ 结合生成 4 个 N₂（即 8 个 N 原子），得失电子：5×3=15，3×5=15，电子平衡。

所以这 5 个 NH₄⁺ 与 3 个 NO₃⁻ 反应生成 4 N₂（共 8 个 N 原子），剩下 NO₃⁻ 个数为 a - 3，它们变成 HNO₃，但这样要符合总化学式配平。

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6. 经典配平方法

已知常见硝酸铵分解生成 N₂、HNO₃、H₂O 的配平：

我们假设产物 N₂ 来自铵根和硝酸根的归中反应，HNO₃ 来自未参与还原的硝酸根。

设 5 个 NH₄⁺（需 5 个 NH₄NO₃ 提供）和 5 个 NO₃⁻（来自同样的 5 NH₄NO₃ 中的阴离子），但实际电子得失要求 5 个 -3 的 N 与 3 个 +5 的 N 归中成 4 个 N₂，这样消耗 5+3=8 个 N 原子生成 4 N₂。
剩下 NO₃⁻ 有 5-3=2 个（来自那 5 个 NH₄NO₃），它们以 HNO₃ 存在。

检查 5 NH₄NO₃ 的分解：
N 总 10 个：去向

HNO₃ 中：2 个 N（来自 NO₃⁻，价态不变）

N₂ 中：8 个 N（5 个来自 NH₄⁺，3 个来自 NO₃⁻）

则反应为：

$$5\,\text{NH}_4\text{NO}_3 \rightarrow 2\,\text{HNO}_3 + 4\,\text{N}_2 + 9\,\text{H}_2O$$

验证：
N：5×2=10 → 2+4×2=10 ✔
H：5×4=20 → 2+9×2=20 ✔
O：5×3=15 → 2×3+9=15 ✔

电子：被氧化的 N：5 个（每个失 3e⁻）共 15 e⁻；
被还原的 N：3 个（每个得 5e⁻）共 15 e⁻ ✔

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7. 被氧化与被还原的氮原子数之比

被氧化的氮原子数：5（来自 NH₄⁺）
被还原的氮原子数：3（来自 NO₃⁻）

比例 $5:3$。

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8. 最终答案

$$\boxed{B}$$

选项通常为 A. 1∶1 B. 5∶3 C. 3∶5 D. 5∶4 等形式，所以 5:3 对应 B。

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答：在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为 5:3。