蘇教版高中化學(xué)必修第二冊專題7氮與社會可持續(xù)發(fā)展第一單元氮的l固定練習(xí)含答案練習(xí)含答案

專題7氮與社會可持續(xù)發(fā)展第一單元氮的固定基礎(chǔ)過關(guān)練題組一氮的固定1.(2023江蘇連云港期中)大氣中的氮是取之不盡的天然資源,通過化學(xué)方法可以將其轉(zhuǎn)化為人類需要的各種含氮化合物。下列過程屬于氮的固定的是()A.工業(yè)利用氮氣和氫氣合成氨氣B.氨氣和硫酸反應(yīng)制取銨態(tài)氮肥C.氨基酸合成人體所需的蛋白質(zhì)D.硝酸鹽在細(xì)菌作用下生成氮氣2.(2022湖南東安一中期末)下列過程涉及的主要反應(yīng)中,不含氮的固定的是()A.酸雨的形成B.工業(yè)合成氨C.光催化合成氨D.雷雨肥莊稼題組二N2的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)3.N2是空氣的重要組成部分,液氮蒸汽機(jī)是利用液態(tài)氮的蒸發(fā)來驅(qū)動機(jī)車,從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。關(guān)于氮元素和氮氣,下列敘述錯誤的是()A.氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族B.N2的結(jié)構(gòu)式:C.自然界中的N主要以N2的形式存在于空氣中D.N2化學(xué)性質(zhì)不活潑,可用作金屬M(fèi)g冶煉的保護(hù)氣4.(經(jīng)典題)(2022浙江臺州期中聯(lián)考)下列關(guān)于N2的敘述錯誤的是()A.N2既可作氧化劑又可作還原劑B.在雷雨天,空氣中的N2和O2可反應(yīng)生成NOC.氮的固定是將N2轉(zhuǎn)化成含氮化合物D.氮氣性質(zhì)穩(wěn)定,不能和金屬發(fā)生反應(yīng)題組三氮氧化物的性質(zhì)5.(2022山西朔州朔城一中開學(xué)檢測)下列有關(guān)NO2的說法正確的是()A.NO2有毒,但因其易溶于水且與水反應(yīng),所以不屬于大氣污染物B.NO2為紅棕色氣體,因此將NO2通入水中,溶液顯紅棕色C.NO2可由N2與O2反應(yīng)直接制備D.NO2既有氧化性也有還原性6.(2023重慶部分學(xué)校聯(lián)考)俗話說“一場雷雨一場肥”,其中蘊(yùn)含的化學(xué)知識如下:①N2+O22NO(吸熱反應(yīng))、②2NO+O2、③3NO2+H2O2HNO3+NO,硝酸再與土壤中的礦物質(zhì)作用轉(zhuǎn)化成農(nóng)作物可利用的硝酸鹽。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.反應(yīng)①屬于氮的固定B.反應(yīng)①中NO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物C.反應(yīng)①中反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能D.由反應(yīng)③可知NO2不可用排水法收集7.(經(jīng)典題)如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r,試管內(nèi)液面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中液面繼續(xù)上升,經(jīng)過多次重復(fù)后,液體充滿試管,原來試管中盛裝的氣體()A.可能是N2與NO2的混合氣體B.只能是NO2一種氣體C.可能是N2與NO的混合氣體D.可能是O2與NO2的混合氣體8.(2022北京中國人民大學(xué)附屬中學(xué)期末)某混合氣體中含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的至少兩種氣體。將此無色透明的混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,把剩余氣體排入空氣中,很快變?yōu)榧t棕色。下列對于原混合氣體成分的判斷中,正確的是()A.肯定有SO2和NO B.可能有O2和NO2C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO9.(2022山東泰安期末)某無色混合氣體可能含有NO、NO2、CO2、N2中的幾種,將一定量的該氣體依次經(jīng)過如圖所示的實驗處理,結(jié)果得到酸性溶液,幾乎無氣體剩余。則該氣體的組成為()A.NO、N2 B.NO、CO2C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2題組四氮氧化物溶于水的計算10.(2022山西沁源一中、榆社一中月考)將相同條件下的amLNO、bmLNO2和cmLO2混合于同一試管中,并將試管倒置于水中,充分反應(yīng)后,試管內(nèi)氣體無剩余,則a、b、c不可能是()A.1、1、1 B.2、1、1C.3、7、4 D.1、5、211.如圖所示,相同條件下,兩個容積相同的試管分別裝滿NO2(不考慮反應(yīng)2NO2N2O4)和NO氣體,分別倒置于水槽中,然后通過導(dǎo)管緩慢通入氧氣,邊通邊慢慢搖動試管,直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散,則兩個試管內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為()A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶312.(經(jīng)典題)(2023天津第一中學(xué)月考)在一定溫度和壓強(qiáng)下,將一支裝有18mLNO2和一定體積NO混合氣體的試管倒立于盛有水的水槽中,待試管內(nèi)液面不變后再通入12mLO2,充分反應(yīng)后,剩余3mL氣體,則原NO體積可能為()①13mL②9mL③8mL④6mL⑤4mLA.①④ B.①⑤ C.③④ D.②⑤13.(2022江西撫州臨川二中月考)現(xiàn)有等體積混合而成的4組氣體:①NO2+O2、②NO2+NO、③HCl+N2、④Cl2+SO2?，F(xiàn)將其分別通入體積相同的試管中并立即倒立在足量水中,試管內(nèi)液面上升的高度分別為h1、h2、h3、h4,則高度關(guān)系是()A.h4>h2>h3>h1 B.h4>h1>h3>h2C.h2>h3>h1>h4 D.h3>h2>h1>h4能力提升練題組一自然界的氮循環(huán)及含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.(經(jīng)典題)(2023湖南長沙實驗中學(xué)月考)濕地土壤中氮元素含量及其遷移轉(zhuǎn)化過程顯著影響著濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,濕地中氮循環(huán)的主要路徑如圖,下列說法正確的是()A.固氮作用是將氣態(tài)含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化為固態(tài)含氮物質(zhì)的過程B.反硝化作用過程中,NO3C.NH4+通過硝化作用生成的ND.向濕地中排放含NO32.(2023江蘇鹽城阜寧期中)最近科學(xué)家研究了一種在酸性介質(zhì)中利用電解原理進(jìn)行電化學(xué)固氮的方法,反應(yīng)機(jī)理如圖,氨氣在催化劑電極表面產(chǎn)生。下列說法正確的是()A.過程中存在H+發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為H原子B.該過程中,氮分子中鍵斷裂產(chǎn)生N原子C.在催化劑作用下,N2與H原子反應(yīng)可能生成N2H4和NH3兩種產(chǎn)物D.與傳統(tǒng)工業(yè)合成氨法比較,電化學(xué)固氮法會消耗大量電能,沒有研究價值3.(2022山東棗莊滕州期末)部分含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列說法錯誤的是()A.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)B.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑C.N2在足量的O2中通過一步反應(yīng)可生成NO2D.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑題組二氮氧化物溶于水的計算4.(2022廣東廣州一中期中,)如圖所示,在注射器里吸入20mLNO,然后吸入5mL水。若再吸入30mL空氣(按O2體積占15計算),夾住彈簧夾,觀察現(xiàn)象(不考慮摩擦力)。已知常溫常壓下,氣體摩爾體積為24.5L·mol-1,則下列敘述不正確的是()A.最終剩余氣體體積為36mLB.可觀察到注射器的活塞緩緩向右移動C.可觀察到注射器內(nèi)氣體由無色變成紅棕色,最后變成無色D.所得硝酸的物質(zhì)的量約為3.3×10-4mol5.(2023重慶南開中學(xué)期中)一定條件下,將盛有60mLNO2和O2的混合氣體的試管倒立于裝有足量水的水槽中,充分反應(yīng)后(假設(shè)試管中溶質(zhì)沒有擴(kuò)散到水槽中),試管內(nèi)剩余10mL氣體,則下列說法正確的是(已知:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O)()A.原混合氣體中NO2與O2的體積比可能為3∶1B.當(dāng)剩余氣體為NO時,試管中所得溶液的物質(zhì)的量濃度更大C.若將水換為氫氧化鈉溶液,試管中剩余氣體體積依然為10mLD.繼續(xù)向試管中通入相同狀況下7.5mL氧氣,則試管中剩余氣體體積可能為4.5mL

答案與分層梯度式解析專題7氮與社會可持續(xù)發(fā)展第一單元氮的固定基礎(chǔ)過關(guān)練1.A2.A3.D4.D5.D6.C7.D8.A9.B10.B11.A12.A13.B1.A氮的固定是指游離態(tài)的氮變?yōu)榛蠎B(tài)的氮,氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑條件下生成氨氣,氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài),屬于氮的固定,A正確。2.A氮的氧化物轉(zhuǎn)化為HNO3,不屬于氮的固定,A符合題意;工業(yè)合成氨、光催化合成氨均是將氮氣轉(zhuǎn)化為氨氣,屬于氮的固定,B、C不符合題意;氮氣和氧氣在放電條件下轉(zhuǎn)化為NO,屬于氮的固定,D不符合題意。3.DN2會與金屬M(fèi)g反應(yīng)生成氮化鎂,不可用作金屬M(fèi)g冶煉的保護(hù)氣,D項錯誤。4.DN2中N元素的化合價處于中間價態(tài),可以降低也可以升高,故N2既可作氧化劑又可作還原劑,A正確;雷雨天時,發(fā)生自然固氮,空氣中N2和O2在放電條件下反應(yīng)生成NO,B正確;氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮(N2)轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程,C正確;氮氣在一定條件下也能和某些金屬發(fā)生反應(yīng),例如氮氣和鎂在點燃條件下反應(yīng)生成氮化鎂,D錯誤。5.DNO2有毒,屬于大氣污染物,故A錯誤;NO2為紅棕色氣體,將NO2通入水中,得到的硝酸溶液無色,B錯誤;NO2不能由N2與O2反應(yīng)直接制備,N2與O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO,C錯誤;NO2中N為+4價,處于中間價態(tài),既能降低也能升高,NO2既有氧化性也有還原性,D正確。6.C閃電能使空氣里的氮氣轉(zhuǎn)化為NO,屬于自然固氮,A正確;反應(yīng)①中,NO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,B正確;反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能,C錯誤;NO2能與水反應(yīng),所以不能用排水法收集,D正確。7.DN2和水不反應(yīng)且不溶于水,在有O2的條件下N2也不與水反應(yīng),則通入O2后試管不能完全被液體充滿,A、C錯誤;O2、NO2、H2O可發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O4HNO3,若試管內(nèi)只有NO2氣體,通入適量O2后能完全被液體充滿,但還有其他可能,如NO和NO2的混合氣體等,B錯誤,D正確。8.A氣體呈無色,所以一定沒有Cl2、NO2;氣體通過品紅溶液,品紅溶液褪色,說明混合氣體中含有SO2;將剩余氣體排入空氣中,很快呈紅棕色,說明原混合氣體中含有NO,則原混合氣體中沒有O2,故該氣體中一定含有NO、SO2,一定不含NO2、O2和Cl2。9.BNO2是紅棕色氣體,在無色氣體中不能存在。將該無色氣體通入盛有足量Na2O2的干燥管后,氣體變?yōu)榧t棕色,說明發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生了NO2氣體,則該無色氣體中含有CO2和NO,發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2NO+O22NO2。然后將氣體通入水中,得到酸性溶液,幾乎無氣體剩余,說明氣體中無N2,此時又發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O4HNO3。因此該混合氣體中只含有NO、CO2,選B。10.B若氣體無剩余,則NO、NO2、O2三種氣體完全反應(yīng),生成了硝酸,假設(shè)NO、NO2、O2的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol、zmol,反應(yīng)中xmolNO失去3xmol電子,ymolNO2失去ymol電子,zmolO2得到4zmol電子,根據(jù)得失電子守恒可得:3x+y=4z,同一溫度和壓強(qiáng)下氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比,所以存在3a+b=4c,各選項中B的數(shù)據(jù)不能使關(guān)系式成立,選B。11.A在相同條件下,NO2、NO分別裝滿兩個容積相同的試管,則二者的物質(zhì)的量相同,n(NO2)=n(NO);根據(jù)氮原子守恒知,所得硝酸的物質(zhì)的量相同,溶液的體積相同,所以兩個試管內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1。12.A則一定體積的NO和(12-4.5)mL=7.5mL的氧氣發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O4HNO3,①若剩余氣體為NO,則消耗NO為7.5×43mL=10mL,則原NO的體積為(10+3)mL=13mL;②若剩余氣體為氧氣,則反應(yīng)的氧氣為(7.5-3)mL=4.5mL,則原NO的體積為4.5×4313.B①4NO2+O2+2H2O4HNO3,剩余氧氣的體積為原氣體體積的38;②3NO2+H2O2HNO3+NO,剩余NO的體積是原氣體體積的23;③HCl完全溶于水,剩余氮氣的體積為原氣體體積的12;④Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl,無氣體剩余,試管內(nèi)液面上升的高度h4>h1>h3>h2,選B。能力提升練1.D2.C3.C4.B5.B1.D固氮作用是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程,A錯誤;反硝化作用過程中,NO3?中N元素化合價降低發(fā)生了還原反應(yīng),B錯誤;NH4+→NO2知識歸納自然界中的氮循環(huán)2.CH+轉(zhuǎn)化為H,化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),A錯誤;N2生成了NH3,但是沒有產(chǎn)生N原子,B錯誤;在反應(yīng)過程中可能生成N2H4和NH3,C正確;與傳統(tǒng)工業(yè)合成氨法比較,電化學(xué)固氮法不需要高溫高壓,條件比較溫和,具有研究價值,D錯誤。3.C涉及的反應(yīng)中氮元素的化合價均發(fā)生了變化,因此都是氧化還原反應(yīng),A正確;工業(yè)上用氨催化氧化法制取硝酸,題圖中路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑,B正確;氮氣與足量的氧氣在高溫或放電的條件下反應(yīng)生成NO,C錯誤;雷電固氮生成HNO3的過程是空氣中的N2與O2在放電條件下反應(yīng)產(chǎn)生NO,NO被O2氧化產(chǎn)生NO2,NO2與水反應(yīng)生成硝酸,故圖中路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑,D正確。4.B常溫常壓下,氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比。根據(jù)4NO+3O2+2H2O4HNO3,參加反應(yīng)的O2的體積為30mL×15=6mL,參加反應(yīng)的NO的體積為8mL,最終剩余氣體體積為20mL+30mL-6mL-8mL=36mL,A項正確;在注射器中發(fā)生的反應(yīng)為2NO+O22NO2和3NO2+H2O2HNO3+NO,可觀察到注射器內(nèi)氣體由無色變成紅棕色,最后變成無色,反應(yīng)后氣體總物質(zhì)的量減小,活塞緩緩向左移動,則B項錯誤,C項正確;據(jù)A選項中分析可得,參與反應(yīng)的NO體積為8mL,則生成的HNO3的物質(zhì)的量n(HNO3)=n(NO)=8×10?324.5mol≈3.3×10-45.B若O2