2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題七氮與社會可持續(xù)發(fā)展第一單元第2課時人工固氮-合成氨訓(xùn)練含解析蘇教版必修第二冊

PAGE14-第2課時人工固氮——合成氨學(xué)問點1工業(yè)合成氨1.在科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上，為人類增產(chǎn)糧食、消退饑餓做出巨大貢獻的化學(xué)成就是()A．金屬冶煉B．合成氨工業(yè)C．石油工業(yè)D．海水綜合利用2．工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮。屬于合成氨主要原料的是()A．二氧化氮B．空氣C．碳酸鈉D．硝酸鉀3．目前公認(rèn)的合成氨工業(yè)最恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┦?)A．酶B．二氧化錳C．含鐵催化劑D．五氧化二釩4．合成氨解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問題，下列有關(guān)工業(yè)合成氨的說法錯誤的是()A．反應(yīng)物是N2和H2B．過程屬于生物固氮C．反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)D．反應(yīng)條件是高溫、高壓、催化劑5．不符合工業(yè)合成氨生產(chǎn)實際的是()A．鐵觸媒作催化劑B．N2、H2循環(huán)運用C．NH3液化分別D．反應(yīng)在常壓下進行6．(雙選)合成氨反應(yīng)是人類科技發(fā)展史上的重大成就與貢獻，下列有關(guān)說法不正確的是()A．該反應(yīng)中N2被氧化B．德國化學(xué)家F.Haber和工程師C.Bosch作出了重要貢獻C．合成氨反應(yīng)屬于人工固氮作用D．合成氨反應(yīng)是可實現(xiàn)原料的100%轉(zhuǎn)化7．NH3是一種重要的工業(yè)原料。下列關(guān)于合成氨的說法中，不正確的是()A．工藝涉及催化技術(shù)B．工藝涉及高溫高壓技術(shù)C．原料之一的氮氣來自空氣D．從合成塔出來的氣體中，氨的體積分?jǐn)?shù)為100%8．工業(yè)上用H2和N2干脆合成氨：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫高壓),\s\do5(催化劑))2NH3，下列措施確定能使合成氨反應(yīng)速率加快的是()①上升溫度②加入正催化劑③增大反應(yīng)物濃度④增大壓強A．只有①②③B．只有①②④C．只有①③④D．①②③④學(xué)問點2氮的循環(huán)9.自然界中存在著很多元素的循環(huán)，如圖所示循環(huán)的元素是()A．氫B．碳C．氮D．硫10．化學(xué)與生產(chǎn)、生活親密相關(guān)。下列敘述錯誤的是()A．干電池工作時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．醫(yī)用酒精是純酒精C．食鹽溶解于水時破壞了化學(xué)鍵D．人工固氮是氮的循環(huán)的一部分11．下列敘述與氮元素的循環(huán)無關(guān)的是()A．工業(yè)合成氨的過程是固氮的過程B．自然界中，氨是動物體特殊是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物C．為防止糧食、罐頭、水果等食品腐爛，常用氮氣作愛護氣D．電閃雷鳴的雨天，N2與O2會發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物汲取12．氮的循環(huán)在自然界元素的循環(huán)中具有重要的意義，有些氮的轉(zhuǎn)化是從氮氣轉(zhuǎn)化為含氮的化合物，有的轉(zhuǎn)化發(fā)生在含氮的化合物之間。下列過程中，以游離態(tài)的氮為原料，最終產(chǎn)生含氮的化合物的是()A．汽車尾氣中的氮氧化物形成酸雨B．硝化細(xì)菌的硝化過程C．動物尸體腐爛D．豆科植物的根瘤菌固氮13．下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)的說法不正確的是()A．雷電作用是氮元素被氧化B．豆科植物的根瘤固氮屬于人工固氮C．含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化D．碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)14．下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法正確的是()A．“雷電作用”中發(fā)生的反應(yīng)是：N2＋2O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO2B．工業(yè)合成氨屬于人工固氮C．氮元素均被還原D．過程①必需有O2參與15．下列關(guān)于空氣中的氮循環(huán)，說法不正確的是()A．氮元素均被氧化B．植物可以固氮C．碳?xì)溲跻矃⑴c了氮循環(huán)D．含氮化合物對人類有巨大作用關(guān)鍵實力綜合練進階訓(xùn)練其次層一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1．下列過程屬于人工固氮的是()A．用N2和H2合成NH3B．閃電時大氣中氮的氧化物的生成C．由氨氣制尿素D．從空氣中分別出氮氣2．工業(yè)合成氨的簡易流程如下，通過循環(huán)Ⅰ可以利用的物質(zhì)是()A．催化劑B．只有N2C．只有H2D．N2和H23．下列關(guān)于氮氣、氫氣合成氨的說法中，正確的是()A．將氮氣、氫氣合成氨，必需施加高溫、高壓、催化劑等反應(yīng)條件B．在氮氣、氫氣合成氨的化學(xué)反應(yīng)中，催化劑的性能對反應(yīng)物的溫度和壓強的凹凸具有確定的制約作用C．現(xiàn)代工業(yè)上實施的合成氨屬于仿生固氮D．將NH3轉(zhuǎn)化為固態(tài)化肥NH4Cl也屬于人工固氮4．氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分，人類活動影響了氮循環(huán)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，如圖所示。下列說法中，不正確的是()A．工業(yè)合成氨屬于人工固氮過程B．硝化過程中氮元素被還原C．含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉(zhuǎn)化D．反硝化過程有助于穩(wěn)定N2在大氣中的含量5．工業(yè)上，合成氨反應(yīng)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫高壓),\s\do5(催化劑))2NH3的微觀歷程如圖所示。用、、分別表示N2、H2、NH3，下列說法正確的是()A．①→②催化劑在吸附N2、H2時，形成新的化學(xué)鍵B．②→③形成N原子和H原子是放熱過程C．①→⑤N2和H2全部化合成氨氣D．運用合適的催化劑，能提高合成氨反應(yīng)的效率二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。6．與實際化工生產(chǎn)相符合的化學(xué)方程式是()A．工業(yè)合成氨：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫高壓),\s\do5(催化劑))2NH3B．工業(yè)合成鹽酸：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照))2HClC．工業(yè)獲得氯化鈉：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2NaClD．工業(yè)制取氯氣：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑7．下列說法正確的是()A．向燃燒的炭中加入KClO3固體，燃燒更旺，KClO3作催化劑B．工業(yè)上將礦石粉碎，增加了接觸面積，加快反應(yīng)C．對于合成氨反應(yīng)，延長時間有利于氨氣的制備D．恒溫恒容，向合成氨反應(yīng)的容器中通氖氣，壓強變大，反應(yīng)加快8．自然界的氮循環(huán)如下圖所示，下列說法不正確的是()A．①中N2與O2反應(yīng)生成NO2B．②中合成氨屬于人工固氮C．③中氮元素只被氧化D．氧元素參與了氮循環(huán)9．氮元素在海洋中的循環(huán)，是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中的氮循環(huán)起始于氮的固定，循環(huán)過程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是()A．海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的一步是②B．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化C．海洋中的反硝化作用不確定有氧氣的參與D．向海洋排放含NOeq\o\al(－,3)的廢水不會影響海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量三、非選擇題10．自然界中存在很多物質(zhì)循環(huán)過程。下圖是自然界中氮循環(huán)示意圖，請回答下列問題：(1)自然界中的固氮和人工固氮的共同點是________________________。(2)硝化細(xì)菌可以將氨氧化成亞硝酸，請配平該反應(yīng)：____NH3＋____O2→____HNO2＋____H2O，其中還原產(chǎn)物為________。(3)依據(jù)循環(huán)圖推斷下列說法不正確的是________。a．氮元素均被氧化b．含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化c．工業(yè)合成氨屬于人工固氮d．模擬生物固氮是人工固氮發(fā)展的方向?qū)W科素養(yǎng)升級練進階訓(xùn)練第三層1．(素養(yǎng)題—宏觀辨識與微觀探析)海水中的氮循環(huán)如圖所示，其中反應(yīng)①～⑤中屬于氧化還原反應(yīng)的有()A．5個B．4個C．3個D．2個2．(素養(yǎng)題—宏觀辨識與微觀探析)電化學(xué)固氮可以在常溫常壓下實現(xiàn)氮氣的還原合成氨，某課題組提出一種全新的電化學(xué)固氮機理——表面氫化機理示意圖如下，則有關(guān)說法錯誤的是()A．在表面氫化機理中，第一步是H＋的還原反應(yīng)B．在表面*H原子與催化劑的協(xié)同作用下，N2與表面*H原子反應(yīng)生成*N2H4中間體C．電化學(xué)固氮法較傳統(tǒng)工業(yè)合成氨法，具有能耗小、環(huán)境友好的優(yōu)點D．若競爭反應(yīng)(析氫反應(yīng))的活化能顯著低于固氮反應(yīng)，則析氫反應(yīng)的速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固氮反應(yīng)3．(素養(yǎng)題—宏觀辨識與微觀探析)自然界中時刻存在著氮的轉(zhuǎn)化。實現(xiàn)氮氣依據(jù)確定方向轉(zhuǎn)化始終是科學(xué)領(lǐng)域探討的重要課題，如圖為N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化示意圖。下列敘述正確的是()A．運用催化劑a、b均可以提高單位時間內(nèi)生成物的產(chǎn)量B．在催化劑b作用下，O2發(fā)生了氧化反應(yīng)C．催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價鍵的斷裂D．N2→NH3，NH3→NO均屬于氮的固定4．(素養(yǎng)題—宏觀辨識與微觀探析)氮元素在海洋中的循環(huán)，是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可用下圖表示。(1)海洋中的氮循環(huán)起始于氮的固定，其中屬于固氮作用的一步是________(填圖中數(shù)字序號)。(2)下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是________(填字母序號)。a．海洋中存在游離態(tài)的氮b．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化c．海洋中的反硝化作用確定有氧氣的參與d．向海洋排放含NOeq\o\al(－,3)的廢水會影響海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量(3)有氧時，在硝化細(xì)菌作用下，NHeq\o\al(＋,4)可實現(xiàn)過程④的轉(zhuǎn)化，將過程④的離子方程式補充完整：____NHeq\o\al(＋,4)＋5O2=2NOeq\o\al(－,2)＋____H＋＋____＋____。(4)有人探討了溫度對海洋硝化細(xì)菌去除氨氮效果的影響，下表為對10L人工海水樣本的監(jiān)測數(shù)據(jù)：溫度/℃樣本氨氮含量/mg處理24h處理48h氨氮含量/mg氨氮含量/mg201008838788251008757468301008798600401008977910硝化細(xì)菌去除氨氮的最佳反應(yīng)溫度是________，在最佳反應(yīng)溫度時，48h內(nèi)去除氨氮反應(yīng)的平均速率是________mg·L－1·h－1。第2課時人工固氮——合成氨必備學(xué)問基礎(chǔ)練1．答案：B解析：A.人類學(xué)會冶煉金屬，金屬可用制造更加先進的工具，人類的生產(chǎn)力可以大大提高，但是不能干脆為人類增產(chǎn)糧食，A不符合題意；B.合成氨工業(yè)是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，氮肥的生產(chǎn)和運用能使糧食的產(chǎn)量大大提高，所以B正確；C.石油工業(yè)為人類解決的能源方面的問題，C不符合題意；D.海水綜合利用可以為人類供應(yīng)食鹽、氯氣、燒堿、氫氣、金屬鎂等多種人類須要的生活、生產(chǎn)資料，D不符合題意。2．答案：B解析：工業(yè)用氮氣和氫氣合成氨，合成氨中原料氣N2可從空氣中分別得到，H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得，故答案選B。3．答案：C解析：目前公認(rèn)的合成氨工業(yè)最恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┦呛F催化劑，故選C。4．答案：B解析：A.工業(yè)合成氨的原料是N2和H2，故A正確；B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮，故B錯誤；C.工業(yè)合成氨N2＋3H22NH3是一個可逆反應(yīng)，故C正確；D.為了有利于合成氨，選擇了500℃左右的高溫，20MPa～50MPa的高壓，同時運用鐵觸媒做催化劑，故D正確。5．答案：D解析：A.為加快反應(yīng)速率，合成氨生產(chǎn)中常用鐵觸媒作催化劑，A正確；B.為提高原料利用率，合成氨生產(chǎn)中N2、H2循環(huán)運用，B正確；C.NH3液化分別降低生成物濃度有利于平衡正向進行，C正確；D.合成氨反應(yīng)在常壓下不能進行，D錯誤。6．答案：AD解析：A.在N2與H2合成NH3的反應(yīng)中，N元素化合價降低，得到電子，被還原，A錯誤；B.德國化學(xué)家哈伯(F.Haber)從1902年起先探討由氮氣和氫氣干脆合成氨氣，在1909年設(shè)計出了一套高溫、高壓、催化合成氨氣的試驗裝置；1922年德國化學(xué)工程師博施(C.Bosch)經(jīng)大量試驗，找到了較為志向的鐵催化劑，讓合成氨氣的工藝由試驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)，因此他們對氨合成的探討作出了重要貢獻，B正確；C.合成氨反應(yīng)是由氮元素的單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合物，因此屬于人工固氮作用，C正確；D.在氮氣與氫氣合成氨氣的反應(yīng)中，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，最終達到平衡狀態(tài)，因該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全反應(yīng)，D錯誤。7．答案：D解析：NH3是一種重要的工業(yè)原料，合成氨反應(yīng)為：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3ΔH＜0。A.氮肥廠利用氮氣和氫氣在有鐵存在的狀況下合成氨，鐵是該反應(yīng)的催化劑，催化劑可降低反應(yīng)物的活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，活化分子數(shù)目增多，提高了反應(yīng)速率，故A正確；B.合成氨的過程中，為保障反應(yīng)速率和限度較大、催化劑的活性大，要選擇相宜的溫度400～500℃，壓強在20～50Mpa之間，故B正確；C.依據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中，要求經(jīng)濟利益最大化，空氣中有大量氮氣，氮氣來自空氣廉價，氫氣來自水和碳?xì)浠衔?，故C正確；D.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)在確定條件下達到化學(xué)反應(yīng)限度時，可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物不行能完全轉(zhuǎn)化，故D錯誤；故選D。8．答案：A解析：影響反應(yīng)率的因素：溫度、催化劑、反應(yīng)物濃度、壓強等，增大(加大、運用)溫度、催化劑、反應(yīng)物的濃度、壓強化學(xué)反應(yīng)速率加快，但是增大壓強不確定加快反應(yīng)速率，如等容條件下，充入非反應(yīng)氣體，雖然壓強增加，但是各組分的濃度不變，反應(yīng)速率不變，故選項A符合題意。9．答案：C解析：圖中大氣中氮氣和氧氣放電生成NO，一氧化氮氧化為二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，硝酸生成銨鹽，工業(yè)合成氨和硝酸生成銨鹽，豆科植物根瘤菌汲取空氣中的氮氣，得到銨鹽、亞硝酸鹽磷酸鹽等，動物體內(nèi)的一部分蛋白質(zhì)在分解中產(chǎn)生的尿素等含氮物質(zhì)，以及動植物遺體中的含氮物質(zhì)。它們被土壤中微生物分解后形成物質(zhì)——氨，氨經(jīng)過土壤中硝化細(xì)菌的作用，最終轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。在氧氣不足的狀況下，土壤中的另一些細(xì)菌(反硝化細(xì)菌)可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽并最終轉(zhuǎn)化成氮氣，氮氣則返回大氣中。氮循環(huán)屬于自然界的物質(zhì)循環(huán)。氮循環(huán)是指自然界中氮單質(zhì)和含氮化合物之間相互轉(zhuǎn)換，故選C。10．答案：B解析：A.干電池工作時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；B.醫(yī)用酒精不是純酒精，其中酒精含量是75%，B錯誤；C.食鹽溶解于水時電離出鈉離子和氯離子，破壞了化學(xué)鍵，C正確；D.人工固氮是氮的循環(huán)的一部分，D正確；答案選B。11．答案：C解析：A.將空氣中的游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程稱為固氮，工業(yè)上合成氨的過程是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，屬于固氮過程，符合氮的循環(huán)，故A不選；B.自然界中，蛋白質(zhì)腐敗后生成氨，符合氮的循環(huán)，故B不選；C.用氮氣作愛護氣，講的是氮氣的用途，而不是氮的循環(huán)過程，所以不符合氮的循環(huán)，故C選；D.在電閃雷鳴的雨天，N2與O2會發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物汲取，符合氮的循環(huán)，故D不選；故選C。12．答案：D解析：A.氮氧化物形成酸雨是其與水反應(yīng)生成硝酸的原因，故A不符合題意；B.硝化細(xì)菌的硝化過程是將氨或銨鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，故B不符合題意；C．動物尸體腐爛是從高分子有機氮到小分子有機氮的過程，故C不符合題意；D.豆科植物的根瘤菌固氮過程是在固氮酶的作用下將氮氣轉(zhuǎn)化為含氮的化合物，故D符合題意；答案選D。13．答案：B解析：雷電作用下氮氣與氧氣反應(yīng)生成NO，氮元素化合價上升被氧化，故A正確；豆科植物的根瘤固氮屬于自然固氮，故B錯誤；氮循環(huán)中銨鹽和蛋白質(zhì)可相互轉(zhuǎn)化，銨鹽屬于無機物，蛋白質(zhì)屬于有機物，故C正確；碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)，如蛋白質(zhì)的制造須要碳、氫、氧、氮等元素，故D正確。14．答案：B解析：A.“雷電作用”中發(fā)生的反應(yīng)是N2＋O2=2NO；B.人工固氮是指通過化學(xué)反應(yīng)將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮；C.氮氣和氧氣反應(yīng)生成一氧化氮，氮元素被氧化，氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣，氮元素被還原；D.硝酸鹽被細(xì)菌分解為氮氣，氮元素被還原，不須要氧氣參與反應(yīng)。雷電作用下氮氣和氧氣反應(yīng)生成的是NO，A錯誤；人工固氮是指通過化學(xué)反應(yīng)將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，因此氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣，屬于人工固氮，B正確；雷電作用下，氮氣和氧氣反應(yīng)生成的是NO，氮元素被氧化，氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣，氮元素化合價降低，被還原，C錯誤；硝酸鹽被細(xì)菌分解為氮氣，氮元素被還原，不須要氧氣參與反應(yīng)，D錯誤；正確選項B。15．答案：A解析：A、硝酸鹽中氮元素的化合價為＋5價，被細(xì)菌分解變成大氣中氮單質(zhì)，氮元素由＋5→0，屬于被還原，故A錯誤；B、植物根瘤菌可以固氮，故B正確；C、碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)，如蛋白質(zhì)的制造須要碳元素，又如N2在放電條件下與O2干脆化合生成無色且不溶于水的一氧化氮氣體，N2＋O2=2NO，氧元素參與，二氧化氮易與水反應(yīng)生成硝酸(HNO3)和一氧化氮，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，氫元素參與，故C正確；D、氮循環(huán)中銨鹽和蛋白質(zhì)可相互轉(zhuǎn)化，銨鹽屬于無機物，蛋白質(zhì)屬于有機物，含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化，含氮化合物對人類有巨大作用，故D正確；故選A。關(guān)鍵實力綜合練1．答案：A解析：A.用N2和H2合成NH3：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫高壓),\s\do5(催化劑))2NH3，是工業(yè)上將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮，屬于人工固氮，A選項符合題意；B.閃電時大氣中氮的氧化物的生成：是自然固氮，B選項不符合題意；C.由氨氣制尿素：是化合態(tài)氮之間的轉(zhuǎn)化，不屬于固氮，C選項不符合題意；D.從空氣中分別出氮氣：沒有轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮，不屬于固氮，D選項不符合題意；答案選A。2．答案：D解析：N2和H2在高溫、高壓和催化劑的作用下反應(yīng)生成氨氣，這是一個可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不會反應(yīng)完全，兩種反應(yīng)物都會有剩余，與產(chǎn)物氨氣分別之后可通過循環(huán)Ⅰ循環(huán)運用，答案選D。3．答案：B解析：A.催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率外部因素中的主角。催化劑的性能強了，可以適當(dāng)降低反應(yīng)物的溫度和壓強，故A錯誤；B.催化劑的性能弱了，就要適當(dāng)提高反應(yīng)物的溫度和壓強，催化劑固有性能的發(fā)揮與溫度有干脆的關(guān)系，溫度太高或太低，都會降低催化劑的活性，故B項正確；C.工業(yè)上合成氨為人工固氮，故C錯誤；D.NH3、NH4Cl中的氮都為化合態(tài)的氮，不屬于氮的固定，故D錯誤；答案選B。4．答案：B解析：A.人工固氮是人為的條件下將氮元素的單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合物的過程，所以工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨氣屬于人工固氮過程，A正確；B.硝化過程中氨氣、銨根離子中－3價的氮元素化合價改變?yōu)镹Oeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)中的＋3價、＋5價氮，元素的化合價上升，失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；C.NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)經(jīng)同化作用變?yōu)閯又参锏鞍字械腘元素，動植物蛋白經(jīng)氨化作用轉(zhuǎn)化為氨氣或銨根離子，故含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉(zhuǎn)化，C正確；D.反硝化過程，生成氮氣，向大氣供應(yīng)氮氣，即反硝化過程有助于彌補人工固氮對氮循環(huán)造成的影響，D正確；故合理選項是B。5．答案：D解析：A.由圖中可以知道，①→②催化劑在吸附N2、H2時，沒有形成新的化學(xué)鍵，故A錯誤；B.由圖中可以知道，每3個氫分子和1個氮氣分子斷鍵得到N原子和H原子，斷裂舊的化學(xué)鍵須要汲取能量，故B錯誤；C.該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)有確定反應(yīng)限度，所以①→⑤N2和H2不行能全部化合成氨氣，故C錯誤；D.運用合適的催化劑，催化劑能夠加快化學(xué)反應(yīng)速率，能提高合成氨反應(yīng)的效率，故D正確。故選D。6．答案：AD解析：A.工業(yè)上，以N2、H2為原料，在高溫、高壓、催化劑的反應(yīng)條件下合成氨氣，A符合題意；B.工業(yè)上用氫氣、氯氣在點燃條件下反應(yīng)制取氯化氫，溶于水得到鹽酸，B不合題意；C.工業(yè)上用海水曬鹽獲得NaCl，不用成本更高的鈉與氯氣反應(yīng)制取，C不合題意；D.工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法獲得氫氧化鈉、氯氣和氫氣，D符合題意；故選AD。7．答案：B解析：A項、在炭粉中加入KClO3，氯酸鉀分解可生成氧氣，促進燃燒，不是催化劑，故A錯誤；B項、工業(yè)上將礦石粉碎狀，固體表面積增大，反應(yīng)速率增大，故B正確；C項、合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達到平衡后，氨氣的濃度保持不變，再延長時間對氨氣的制備無影響，故C錯誤；D項、恒溫恒容下充氖氣，惰性氣體氖氣不與N2、H2、NH3反應(yīng)，雖總壓強增大了，事實上平衡體系各成分濃度不變，反應(yīng)速率不變，故D錯誤。故選B。8．答案：AC解析：A.N2和O2在放電作用下化合，生成NO，NO被氧化生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，故A錯誤；B.氮的固定是指氮元素由游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)的過程，大氣中氮氣轉(zhuǎn)化成氮肥屬于人工固氮，故B正確；C.③中細(xì)菌還原硝酸根中正五價的氮，生成無污染的0價的氮氣，所以③中氮元素被還原，而不是被氧化，故C錯誤；D.如N2在放電條件下與O2干脆化合生成無色且不溶于水的一氧化氮氣體，氧元素參與，二氧化氮易與水反應(yīng)生成硝酸(HNO3)和一氧化氮，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，氧元素參與，故D正確；題目要求選不正確的，故選AC。9．答案：AC解析：A.固氮作用指的是N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程，海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②，故A正確；B．海洋中的氮循環(huán)起始于N2轉(zhuǎn)化為NHeq\o\al(＋,4)的過程，N的化合價從0價降低到－3價，被還原，這個過程是氮的還原過程，故B錯誤；C.反硝化作用是指將硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮氣的過程。反硝化作用是指反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過程，不確定有氧參與，故C正確；D.轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中硝酸根離子增多，反硝化作用增加，向海洋排放含NOeq\o\al(－,3)的廢水會影響海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量，故D錯誤；答案選AC。10．答案：(1)將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮或?qū)⒌獨廪D(zhuǎn)化為氮的化合物(2)2322HNO2和H2O(3)a解析：(1)將氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮元素的過程稱為氮的固定，因此自然界中的固氮和人工固氮的共同點是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮或?qū)⒌獨廪D(zhuǎn)化為氮的化合物；(2)依據(jù)方程式可知氨氣中氮元素化合價從－3價上升到＋3價，失去6個電子，氧氣中氧元素化合價從0價降低到－2價，得到2個電子，依據(jù)電子得失守恒可知配平后的方程式為2NH3＋3O2=2HNO2＋2H2O，氧氣是氧化劑，則還原產(chǎn)物為HNO2和H2O；(3)a.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)，如硝酸鹽中氮元素的化合價為＋5價，被細(xì)菌分解變成大氣中氮氣單質(zhì)，氮元素由＋5→0，屬于被還原，故a錯誤；b.氮循環(huán)中銨鹽和蛋白質(zhì)可相互轉(zhuǎn)化，銨鹽屬于無機物，蛋白質(zhì)屬于有機物，含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化，故b正確；c.工業(yè)合成氨是將N2與H2在確定條件下反應(yīng)生成NH3，屬于人工固氮，故c正確；d.生物固氮是生命科學(xué)中的重大基礎(chǔ)探討課題之一，為植物特殊是糧食作物供應(yīng)氮、提高產(chǎn)量、降低化肥用量和生產(chǎn)成本、削減水土污染和疾病，因此模擬生物固氮是人工固氮發(fā)展的方向，故d正確。學(xué)科素養(yǎng)升級練1．答案：B解析：反應(yīng)①是NHeq\o\al(＋,4)→NH3，元素化合價不變，不屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)②是NH2OH→N2H4，N元素化合價降低，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)③是N2H4→N2，N元素化合價上升，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)④是NOeq\o\al(－,2)→NH2OH，N元素化合價降低，屬于氧化還原反應(yīng)；反應(yīng)⑤是NOeq\o\al(－,2)→N2，N元素化合價降低，屬于氧化還原反應(yīng)；屬于氧化還原反應(yīng)的有4個，故選B。2．答案：B解析：A.H＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，由圖