高中化学《氮气》练习题(附答案解析)

第第页高中化学《氮气》练习题(附答案解析)学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列关于氮元素及氮气性质的说法中，错误的是（）A．氮分子是双原子分子，氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在B．氮分子中的化学键很难破坏，氮元素的非金属性很强C．反应不属于氮的固定，工业合成氨的过程是固氮的过程D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环2．下列反应不属于氮的固定的是（）A．工业上利用氮气和氢气合成氨气B．高温或光照时，浓硝酸受热分解C．雷雨时，空气中的氮气和氧气反应生成一氧化氮D．豆科植物粉红色的根瘤将空气中的氮气转化为含氮化合物3．下列说法错误的是（

）A．《元丰行示德逢》里“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”涉及化学反应N2+O22NOB．厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能C．二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强酸强碱都会“断路”D．纳米铁粉可以高效地去除污水中的重金属离子是因为其具有较强的还原性4．常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是（）XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2稀盐酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu浓硝酸A．①③ B．①④ C．②④ D．②③5．氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环中的物质转化，如右图所示。下列说法中，不正确的是（）A．工业合成氨属于人工固氮过程B．硝化过程中氮元素被还原C．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化D．反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量6．下表是周期表的一部分，X、Y、Z、W、M均为短周期元素，X、Z的质子数之和是20，下列说法不正确的是（）A．X是动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要组成元素B．Z的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物，能溶于氨水C．气态氢化物的稳定性Y>W>MD．M的最高价氧化物可用于光导纤维7．氮肥既能促进农作物生长又能提高蛋白质的含量，下列关于氮肥的说法错误的是（）A．储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉干燥处B．工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素，尿素是一种中性肥料C．氮肥溶于水后，其中氮元素都以NO存在D．尿素CO(NH2)2是一种有机氮肥，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥8．下列过程不属于固氨的是（）A．分离液态空气制氮气 B．工业合成氨C．闪电时，空气中产生NO D．豆科植物将氮气转化为铵盐9．下列说法不正确的是（）A．二氧化硫可以使石蕊试液褪色B．雷雨天气有助于空气中的N2转化为可供植物吸收的C．氧化镁熔点高，是一种优良的耐火材料D．配制Hg(NO3)2溶液时，将Hg(NO3)2溶于较浓硝酸中，然后加水稀释10．学科思想方法是学好化学的关键，下列有关学科思想方法的理解不正确的是（）A．物质的结构与性质关联，根据物质的结构可以分析其性质。例如氮分子中存在叁键，断开它需要较多的能量，所以N2的化学性质稳定B．基于物质的类别与化合价，可以预测物质的性质。例如从硫的化合价角度分析，Na2SO3既有氧化性又有还原性C．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。例如铝与稀硫酸反应生成氢气，则铝与稀硝酸反应生成氢气D．模型在科学认识中具有描述、解释和预测等功能，例如电离模型很好地解释了酸、碱、盐的某些性质11．图是氮及其化合物的“价—类”二维图，结合二维图及氧化还原反应的基本规律，下列相关分析或预测错误的是（）A．硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸清洗“银镜实验”后的试管B．NO、NO2和NH3在一定条件下均能反应，可用氨气处理氮氧化物C．可用加热NH4NO3的方法制取氨气D．联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸HN312．下列过程不属于氮的固定的是（）A．雷电时生成氮的氧化物B．工业上用氢气与氮气合成氨C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐D．豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐二、填空题13．化学与生产、生活等密切相关，从化学视角回答下列问题：（1）电闪雷鸣的雨天，空气中发生的化学反应会增加雨水的含氮量，有关反应的化学方程式是_____、_______、_________________。（2）我国以煤炭为主的能源结构决定了我国的酸雨以硫酸型为主，为减少SO2的污染和酸雨的形成，目前常应用石灰法脱硫。过程如下：通过煅烧石灰石得到生石灰，以生石灰为脱硫剂，在吸收塔中与废气中的SO2反应而将硫固定，最终生成CaSO4，有关反应的化学方程式为_______、______、_______。14．氮元素是生命的基础，自然界中氮的循环过程如下图所示，请分析此图并回答有关问题。(1)大气中的氮以_______(填化学式)形式存在。图中共表示了_______种固氮的途径。(2)含氮量是衡量氮肥肥效的指标之一。现有三种氮肥：CO(NH2)2(尿素)、NH4NO3和(NH4)2SO4，其中肥效最高的是_______(填化学式)。(3)农谚说：“雷雨发庄稼”。原因是雷电时实现了氮的固定，为植物提供_______态氮肥。若某地某次雷电时产生了200mol的NO，假设其全部转化为氮肥，则此次雷电相当于给土壤施加了_______千克尿素。(4)氨的含氮量比尿素更高，但氨却很少直接施加在土壤中作为肥料，试分析可能的原因是_______。(写出一条即可)三、实验题15．氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用，某化学兴趣小组利用图1装置探究氨气的有关性质。(1)装置A中烧瓶内试剂可选用____(填序号)，B的作用是____。A．碱石灰

B．生石灰

C．浓硫酸(2)连接好装置并检验装置的气密性后，装入试剂，然后应先____(填I或II)。I.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水

II.加热装置C(3)实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应相关化学方程式为_____；该反应证明氨气具有____性。(4)该实验缺少尾气吸收装置，图2中能用来吸收尾气的装置是___(填装置序号)。(5)中国科学院科研团队研究发现，在常温常压和可见光下，基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图如图。该过程____(填“属于”或“不属于”)氮的固定，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。参考答案与解析1．C【详解】A．氮分子是双原子分子，氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在，比如空气中氮气，以游离态存在，在矿石土壤中以硝酸盐存在，故A正确；B．氮元素的非金属性很强，但由于氮气存在氮氮三键，因此氮分子中的化学键很难破坏，故B正确；C．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，因此反应、工业合成氨的过程都是固氮的过程，故C错误；D．大气、陆地和水体中的氮元素在自然界中都在不停地进行着氮的循环，故D正确。综上所述，答案为C。2．B【分析】氮的固定指的是氮元素由游离态转化为化合态，以此解题。【详解】A．利用氮气和氢气合成氨气属于氮元素由游离态转化为化合态，A不符题意；B．浓硝酸受热分解属于一种含氮化合物变为另外一种氮的化合物，不属于氮的固定，B符合题意；C．氮气和氧气反应生成一氧化氮属于自然固氮，C不符题意；D．豆科植物粉红色的根瘤将空气中的氮气转化为含氮化合物属于自然固氮，D不符题意；故选B。3．C【详解】A.诗中主要涉及“雷雨发庄稼”，这是由于在放电条件下，空气中的氧气和氮气化合生成了氮的氧化物，氮的氧化物再经过复杂的化学变化，最后生成了易被农作物吸收的硝酸盐，涉及化学反应有N2+O22NO；2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；硝酸又和别盐反应生成可溶的硝酸盐，故A正确；B.厨余垃圾中含有极高的有机物，蕴含着丰富的生物质能，故B正确；C.二氧化硅具有良好的光学特性，是制造光导纤维主要原料，能够与氢氧化钠等强碱反应，遇强碱会“断路”，但是二氧化硅不与除氢氟酸以外的酸起反应，故遇强酸不会“断路”，故C错误；D.利用纳米铁粉的还原性去除水体中的Cu2+、Hg2+等重金属离子，故D正确；故选：C。4．B【详解】①.氢氧化铝是两性氢氧化物，能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，故①符合；②.二氧化硅能与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水，在酸中二氧化硅只与HF反应，不能与盐酸反应，故②不符合；③氮气与氧气在放电条件下反应得到NO，氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下反应生成氨气，常温下氮气不能与氧气、氢气发生反应，故③不符合；④常温下，Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，与氯化铁溶液反应得到氯化铜、氯化亚铁，故④符合，故选B。5．B【详解】A．人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程，所以工业上用氮气和氢气合成氨气属于人工固氮过程，A正确；B．硝化过程中氨气、铵根离子中-3价的氮元素化合价变化为NO2-、NO3-中的+3价、+5价氮，元素的化合价升高，失电子被氧化，发生氧化反应，B错误；C．NO2-、NO3-经同化作用变为动植物蛋白中的N元素，动植物蛋白经氨化作用过转化为氨气或铵根离子，故含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，C正确；D．反硝化过程，生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，D正确；故合理选项是B。6．B【详解】X、Y、Z、W、M均为短周期元素，X、Z的质子数之和是20，由元素周期表结构可知，X为N元素、Y为F元素、Z为Al元素、W为S元素、M为Si元素；A．N元素是动植物生长不可缺少的元素，也是蛋白质的重要组成元素，故A正确；B．Al（OH）3是两性氢氧化物，但不能溶于氨水，只能溶于强酸、强碱溶液，故B错误；C．非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性F＞S＞Si，则气态氢化物的稳定性HF>H2S>SiH4，故C正确；D．光导纤维的主要成份为SiO2，故D正确；答案为B。7．C【详解】A．碳酸氢铵不稳定，易分解，储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉干燥处，A正确；B．工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素，尿素含氮元素，为氮肥，是一种中性肥料，B正确；C．氮肥包含铵态氮肥、硝态氮肥等，铵态氮肥溶于水时氮元素以铵根离子形式存在，如氯化铵，C错误；D．尿素CO(NH2)2是一种有机氮肥，肥效好，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥，含氮量约为46.7%，D正确；答案选C。8．A【分析】氮的固定是指游离态氮元素到化合态的过程。【详解】A．分离液态空气制氮气，氮气在状态上发生改变，不属于氮的固定，A项选；B．工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，B项不选；C．闪电时N2转化为NO，属于大气固氮，C项不选；D．豆科作物根瘤菌将氮气转化为铵盐属于生物固氮，D项不选；答案选A。9．A【详解】A．二氧化硫具有漂白性，可以使品红试液褪色，不能使石蕊试液褪色，故A错误；B．雷雨天气的放电作用促使氮气和氧气化合生成一氧化氮，一氧化氮易被空气中的氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮与水气反应生成硝酸，随雨水一起落入土壤，与土壤中的物质反应形成可供植物吸收的硝酸盐，故B正确；C．氧化镁熔点很高，在一般条件下难以熔融，则是一种优良的耐火材料，故C正确；D．配制Hg(NO3)2溶液时，由于Hg2+易水解，将Hg(NO3)2溶于较浓硝酸中抑制其发生水解，然后加水稀释，故D正确；答案选A。10．C【详解】A．氮分子中存在叁键，断开它需要较多的能量，根据物质的结构与性质关联，物质的结构可以分析其性质，因此N2的化学性质稳定，故A正确；B．Na2SO3中硫为+4价，从硫的化合价角度分析，基于物质的类别与化合价，可以预测物质的性质，Na2SO3既有氧化性又有还原性，故B正确；C．铝与稀硫酸反应生成氢气，但稀硝酸具有强氧化性，则铝与稀硝酸反应生成氮氧化物，故C错误；D．酸的电离模型解释酸的某些性质，利用模型在科学认识中具有描述、解释和预测等功能，也可以用电离模型很好地解释了碱、盐的某些性质，故D正确。综上所述，答案为C。11．C【详解】A．HNO3中氮元素为+5价，具有强氧化性，稀硝酸能氧化许多不活泼的金属，如Cu、Ag等，故A正确；B．由题图可知NO、NO2和NH3在一定条件下均能发生归中反应，产物是氮气和水，氨气可用于处理氮氧化物，故B正确；C．分析NH4NO3中氮元素价态可知，其可能发生自身的氧化还原反应，所以其受热分解产物不一定有NH3，故不能加热NH4NO3来热制备NH3，故C错误；D．依据价态分析，N2H4(氮为-2价)和HNO2(氮是+3价)反应可能生成HN3(氮是-价)，故D正确；故选C。12．C【详解】A．雷电时生成氮的氧化物，即N2+O22NO，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为自然固氮，故A不符合题意；B．工业上用氢气与氮气合成氨，即N2+3H22NH3，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为工业固氮，故B不符合题意；C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐，不是将游离态氮转化为化合态氮，不属于氮的固定，故C符合题意；D．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为生物固氮，故D不符合题意；答案为C。13．

N2+O2=2NO

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

CaCO3CaO+CO2

CaO+SO2=CaSO3

2CaSO3+O2=2CaSO4【详解】（1）电闪雷鸣的雨天，空气中发生的化学反应为N2+O2=2NO；2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO，进入土壤中，会增加雨水的含氮量；答案：N2+O2=2NO；2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO。（2）煅烧石灰石得到生石灰的反应方程式为：CaCO3CaO+CO2，以生石灰为脱硫剂，在吸收塔中与废气中的SO2反应方程式为：CaO+SO2=CaSO3，亚硫酸钙不稳定，易被空气中氧气氧化为CaSO4，反应的方程式为：2CaSO3+O2=2CaSO4；答案：CaCO3CaO+CO2；CaO+SO2=CaSO3；2CaSO3+O2=2CaSO4。14．(1)

N2

3(2)CO(NH2)2(3)

硝

6(4)NH3溶于水显碱性，长期使用将使土壤进一步碱化，不利于作物生长，或者氨水易分解、挥发不利于农作物吸收【解析】（1）大气中的氮以N2形式存在，氮的固定是指由游离态的氮转化为化合态的过程，由题干图示可知，图中共表示了雷电时发生的自然固氮、化工厂进行人工固氮、豆科植物的根瘤菌进行生物固氮共三种固氮的途径，故答案为：N2；3；（2）含氮量是衡量氮肥肥效的指标之一。现有三种氮肥：CO(NH2)2(尿素)、NH4NO3和(NH4)2SO4，三种氮肥中的含氮量分别为：46.7%、35%、21.2%，则其中肥效最高的是CO(NH2)2，故答案为：CO(NH2)2；（3）农谚说：“雷雨发庄稼”，原因是雷电时实现了氮的固定，反应原理为：N2+O22NO，2NO+O2=2NO2，H2O+3NO2=2HNO3+NO，或者是4NO+3O2+2H2O=4HNO3，则为植物提供硝态氮肥，若某地某次雷电时产生了200mol的NO，假设其全部转化为氮肥，根据N原子守恒可知，200molNO含有200molN，相当于100molCO(NH2)2中含有的N，则此次雷电相当于给土壤施加了100mol×60g/mol=6000g=6千克尿素，故答案为：硝；6；（4）氨的含氮量比尿素更高，但由于NH3溶于水显碱性，长期使用将使土壤进一步碱化，不利于作物生长，且氨水易分解、挥发不利于农作物吸收，故实际中氨却很少直接施加在土壤中作为肥料，故答案为：NH3溶于水显碱性，长期使用将使土壤进一步碱化，不利于作物