高三化学一轮复习（10）氮及其化合物++基础题训练

（10）氮及其化合物—高考化学一轮复习基础题训练福建省闽清高级中学1.2022年北京冬奥会雪车雪橇中心的滑雪道是以液氮作为制冷剂，以下关于氨的说法不正确的是()A.易液化，故常用液氨作制冷剂B.可利用做喷泉实验，可证明氨气极易溶于水C.中N元素显-3价，故具有还原性，可被氧化D.将分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近产生白烟，可检验氨气泄漏2.“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法正确的是()A.加热时，①中上部汇集了固体B.加热时，②中溶液变红，冷却后又都变为无色C.加热时，③中溶液变红，冷却后红色褪去，体现的氧化性D.三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应3.某课题组利用工业废气中的NO制备的工艺流程如图所示。若装置Ⅰ和装置Ⅱ中反应后都为1：1（不考虑电离），下列说法错误的是()A.装置Ⅰ中反应的离子方程式为B.装置Ⅰ中若有5.6L（标准状况下）NO参与反应，则转移0.5mol电子C.装置Ⅲ中，可实现原子利用率最大化D.装置Ⅲ发生的氧化还原反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1：14.三支体积相等的试管分别充满相同状态下气体：①氨气；②体积比为4：l的和气体；③气体；将他们分别倒立于盛有足量水的水槽中，液面恒定后(假设试管内液体不扩散)，则下列结论正确的是()A.①和③试管内溶液体积不等，溶质物质的量浓度也不相等B.因为它们都可溶于水，所以液面都上升到试管顶部C.三支试管中，试管②中溶液中溶质的物质的量浓度最小D.试管②和试管③中溶液的溶质的物质的量浓度一定相等5.烟气催化脱硝利用脱硝剂能将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害的物质，有效减少了烟气对空气的污染，其脱硝过程如图所示，下列说法中错误的是()A.在烟气脱硝过程中被还原为B.每处理含0.3mol的烟气需消耗4.48L（已折算成标准状况下）氨气C.空气中的含量高低是检验空气质量的标准之一D.如果把看成NO，则发生的反应为6.在密闭容器中，外接电路放电，研究压强与氧气的变化。实验操作如下：①外接电路放电一段时间；②停止放电一段时间；③注入石蕊试液。得到压强、氧气浓度在以上时间段的变化图像如下（忽略温度变化）。下列基于图像的推理或判断错误的是()A.Ⅰ~Ⅱ：与反应生成NOB.Ⅰ~Ⅲ：NO与反应生成C.Ⅳ~Ⅴ：与生成，同时也存在NO与生成的反应D.Ⅰ~Ⅴ：均明显存在的反应Ⅰ7.工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：下列说法不正确的是()A.工业制硝酸的尾气中的NO、都是大气污染物，常用碱液吸收处理B.该流程中的所有化学反应都属于氧化还原反应C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2D.该流程不涉及氮的固定8.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()A.①是氨气发生装置 B.②是氨气吸收装置C.③是氨气发生装置 D.④是氨气收集、检验装置9.技术能降低柴油发动机在空气过量的条件下的排放，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.降低排放可以减少酸雨的形成B.储存过程中被氧化C.还原过程中消耗，则转移电子数为5（为阿伏加德罗常数的值）D.通过和的相互转化实现的储存和还原10.自然界中氮的循环意义重大。其中，部分含氮物质的转化关系呈现在氮及其化合物的“价一类”二维图中。下列说法不正确的是()A.a→b的转化是工业制硝酸的基础B.既属于g又属于f的盐可用作氮肥C.汽车中的三元催化器可促进尾气中的b、c向a转化D.实验室中，常用f与强碱反应产生e来检验f中阳离子的存在11.依据图10中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：(1)图中，X的化学式为__________，从化合价上看，X具有__________（填“氧化”或“还原”)性。(2)回答下列关于的问题：①实验室常用与制取氨气，该反应的化学方程式为__________。下列试剂能用于干燥产物的是_____(填序号)。A.浓硫酸 B.碱石灰C.无水氯化钙 D.五氧化二磷固体②氨气是重要化工原料，可以合成多种物质，写出其催化氧化的化学方程式：___________________________________。(3)回答下列关于的问题：①汽车尾气中的有害气体和反应通过催化转化器可转化为无害气体排放，如果标准状况下有被转化，则转移的电子数为________。②和按一定比例混合可以被溶液完全吸收，写出相关化学方程式：_______________________________________。12.某强酸性溶液X，可能含有、、、、、、、、NO中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色，G为红褐色。请回答下列问题：(1)由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有：；(2)产生气体A的离子方程式为；(3)转化④中产生H的离子方程式为；(4)若转化③中，D、、三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与的物质的量之比为；(5)对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是(填序号)。①溶液；②溶液；③石蕊试剂；④试纸；⑤溶液；⑥氯水和的混合溶液13.I.已知氮氧化物（、）、是大气污染物。请回答下列问题：（1）以上污染物会造成的环境问题有______________________（写一种即可）。（2）如图包含气体发生装置和收集装置（部分装置的夹持仪器已省略），实验室以与浓硝酸反应制备并收集，应选择的装置是___________（填标号）。II.某化学小组模拟工业生产制取，设计了下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。（3）写出装置A中主要反应的化学方程式：____________________________。（4）写出装置B中发生反应的化学方程式：____________________________。（5）装置C中浓硫酸的主要作用是____________________________。III.某兴趣小组用溶液吸收含的尾气（的体积分数约10%，其余为空气），实验装置如图所示：（6）装置A中用溶液吸收反应的离子方程式为______________________________。（7）反应后，若要检验是否过量，可用试剂为______________________________。14.合成氨反应实现工业化后，人类社会得到快速发展。回答问题：（1）已知部分化学键的键能如下表：化学键N≡NH-HN-H键能/（kJ/mol）946436391工业上合成氨反应的热化学方程式为___________。（2）不同催化剂下合成氨反应的历程如下图，吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。①下列说法正确的是___________（填选项序号）。a.工业合成氨的耗能高，寻找优良的催化剂依然是当前的重要课题b.常温常压下，合成氨反应速率慢的根本原因是N≡N的键能太大c.反应过程中增大压强能加快合成氨反应的速率d.催化剂A的催化效率比B更好②使用催化剂A时，根据反应历程决定总反应速率的步骤是第___________步。（3）向某容器中充入物质的量之比为1:3的和，在不同条件下反应相同的时间，得到的体积分数如下图所示。①图中的曲线Ⅰ与Ⅱ___________（填“能”或“不能”）表示不同的压强条件下反应得出的两条曲线。②若容器体积恒为1L，和的总物质的量为4mol，则K时该反应的平衡常数K为___________。（4）工业合成氨有工艺能耗高、转换率低等缺点，电化学合成氨借助电能突破了合成氨在热力学上的限制，能够在低温、常压下进行，从而引起研究者广泛关注，一种固态体系电化学合成氨装置如图所示。①M极连接电源___________（填“正极”或“负极”）。②N极发生的电极反应式为___________。15.氮氧化物的污染一直是全球性问题，按要求回答问题。Ⅰ.下图中的甲、乙、丙三种装置均可作为验证铜和浓硝酸反应的装置。（1）甲、乙、丙三个装置中都发生的反应的化学方程式为_______。（2）和甲装置相比，乙装置的优点是①_______；②_______。（3）为了进一步验证和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞_______，再打开活塞_______，才能使气体充满试管②；当气体充满试管②后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入试管②，应该_______。Ⅱ.NSR技术是一种新颖的尾气治理技术，也称储存还原法。的储存和还原在不同时段交替进行，如图丁所示。（4）通过BaO和的相互转化实现的储存和还原，储存的物质是________。（5）用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程，该过程分两步进行，图戊表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的与的物质的量之比是________。（6）还原过程中，有时会产生笑气（），用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下，与以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是，另外还有生成。写出该反应的化学方程式：________。

答案以及解析1.答案：D解析：A.的熔沸点低，氨气在加压时易液化，液氨汽化时吸收大量的热，工业上可使用液氨作制冷剂，故A正确；B.氨气极易溶于水，能够使瓶内外在短时间内产生较大的气压差，所以能够形成喷泉实验，故B正确；C.中N元素为-3价，可以升高，故在氧化还原反应中可以做还原剂，可被氧化，故C正确；D将分别续有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互靠近，产生白烟，是氨气的性质，不能说明氦水显碱性，故D错误；故选：D。2.答案：A解析：A.加热时，①上部汇集了固体，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵，故A正确；B.加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气溶解②中为红色，故B错误；C.二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③溶液变红，冷却后又变为无色，故C错误；D.可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，故D错误。故选：A。3.答案：D解析：由生成物中，又根据原子守恒、电荷守恒及转移电子数相等，装置Ⅰ中的反应为，A项正确；根据装置Ⅰ中反应方程式可知：消耗2molNO时，转移4mol，而标准状况下，5.6LNO的物质的量为0.25mol，故此时转移0.5mol，B项正确；依题意装置Ⅲ中发生的氧化还原反应为，装置Ⅲ中同时发生非氧化还原反应：，假设装置Ⅱ中反应后2mol，则2mol，故装置Ⅲ中共消耗4mol和1mol，C项正确；由装置Ⅲ中的氧化还原反应知，=1：2，D项错误。4.答案：C解析：三支体积相等的试管分别充满相同状态下气体:(1)氨气；(2)体积比为4:l的和气体；(3)气体；将他们分别倒立于盛有足量水的水槽中,液面恒定后,(1)盛氨气的试管中充满液体,溶液浓度为,(2)体积比为4:l的和气体倒扣在水槽中,液体全部充满试管,,溶液浓度；(3)气体倒扣在水槽中液体上升试管容积的,溶液浓度；A、(1)和(3)试管内溶液体积相同溶质浓度相同,故A错误；B、(1)(2)试管中液体上升到试管顶部,盛二氧化氮气体的试管中液体上升到试管体积的,故B错误；C、根据上述分析计算可以知道,试管(2)中溶液的溶质的物质的量浓度最小,所以C选项是正确的；D、(2)体积比为$4:l$的和气体倒扣在水槽中,液体全部充满试管,,溶液浓度；(3)气体倒扣在水槽中液体上升试管容积的,溶液浓度；溶液浓度不同,故D错误；所以C选项是正确的.5.答案：B解析：A.由图可知，，N元素化合价降低，被还原，A正确；B.未知x具体数值，无法确定转移电子数，则不能计算需要消耗氨气的体积，B错误；C.空气中过量的会造成酸雨，则的含量高低是检验空气质量的标准之一，C正确；D.如果把看成NO，NO→，N元素化合价降低了2，，N元素化合价升高了3，由升降相等和原子守恒，则发生的反应为，D正确；故选：B。6.答案：D解析：由题意可知，放电、停止放电条件下，会先有，然后有，而且这两个反应都能使压强减小。A.在Ⅰ~Ⅱ段图像中，放电情况下，，氧气浓度下降，压强没有变化，A正确；B.在Ⅱ~Ⅲ段中，停止放电发生，氧气浓度下降，压强减小，B正确；C.在Ⅳ~Ⅴ段中，注入石蕊溶液发生，，氧气浓度略有下降，压强减小，C正确；D.从Ⅰ~Ⅱ段图像来看，压强不变，无反应，D错误；故选D。7.答案：D解析：NO、都是大气污染气体，工业上常用氢氧化钠等碱性溶液吸收处理，A正确；反应①、②、③均有单质参加，均属于氧化还原反应；反应④为，在该反应中既作氧化剂，也作还原剂，3mol参加反应中，其中2mol作还原剂，1mol作氧化剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，B、C正确；反应①是将转化为化合物，属于氮的固定，D错误。8.答案：C解析：①装置在试管口处又生成，无法制得，A项错误；②装置漏斗插入水中，不能防止倒吸，B项错误；③装置用浓氨水与NaOH固体作用，可制取，C项正确：利用④装置收集时，收集到的气体不纯，试管口应放一团干燥的棉花，D项错误。9.答案：C解析：排放会导致形成硝酸型酸雨，降低排放可以减少硝酸型酸雨的形成，A正确；由图可知，储存过程中被氧化为，方程式为：，B正确；由图可知，还原过程中，N元素化合价从价降低到0价，故消耗，则转移电子数为，即，C错误；根据图示储存和还原过程中，通过和的相互转化实现的储存和还原，D正确。10.答案：A解析：A.工业制硝酸的基础是氨的催化氧化，即→NO，而a为，则→NO的转化不是工业制硝酸的基础，A不正确；B.既属于g（硝酸盐）又属于f（铵盐）的盐为，它含氮量较高，可用作氮肥，B正确；C.NO、是大气污染物，利用汽车中的三元催化器，可促进尾气中NO、与CO作用，生成N2和CO2，C正确；D.实验室中，检验时，常用铵盐与强碱在加热条件下反应，通过检验反应产生的检验的存在，D正确；故选A。11.答案：(1)；氧化(2)①；B②(3)①②解析：图中，X是+5价N的氧化物，化学式为，从化合价上看，X是N的最高价氧化物，具有氧化性。(2)①实验室用氯化铵和氢氧化钙的混合物加热制取氨气，反应的化学方程式为。氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，不选A。氨气与碱石灰不反应，用碱石灰干燥氨气，选B。无水氯化钙能吸收氨气，所以不能用无水氯化钙干燥氨气，不选C。氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂五氧化二磷固体干燥氨气，不选D。②氨气与氧气发生催化氧化生成和水，反应的化学方程式为(3)①CO和在催化剂作用下转化为无害气体二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为，反应中C元素化合价由+2升高为+4，转化标准状况下，转移电子的物质的量为。②和被溶液完全吸收生成中N元素化合价由+2升高为+3、中N元素化合价由+4降低为+3，根据得失电子守恒，和的反应比为1：1，反应的化学方程式为。12.答案：(1)、(2)(3)(4)4:1(5)②解析：（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子，所以不存在的离子有、；（2）产生气体A的反应为亚铁离子和硝酸根离子反应生成铁离子、一氧化氮和水，离子反应方程式为：；（3）由分析可知，转化④为铝离子和过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：；（4）若转化③中，三种物质恰好发生化合反应生成，该反应方程式为，则反应中D与的物质的量之比为4:1；（5）溶液中铁离子是否存在不能确定，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，所以可以用硫氰化钾溶液检验，故选②。13.答案：（1）酸雨（2）AD（3）（4）（5）吸收多余的氨气（6）（7）品红溶液解析：I.（1）氮氧化物（）都是大气污染物，氮氧化物会形成光化学烟雾、酸雨，会造成酸雨，则它们会造成的环境问题有酸雨等。（2）实验室以与浓硝酸反应制备并收集，反应不需要加热，可选择A装置，易溶于水，密度比空气大，可选择D装置，用向上排空气法收集，则应选择的装置是AD。II.在A装置中用与在加热条件下反应制取，用碱石灰干燥后，将、空气混合在B装置内，然后在催化剂、加热条件下反应制取气体；C装置中浓硫酸可吸收中混入的和水蒸气，气体用D装置收集，与发生反应生成，在E装置内，、水发生反应生成硝酸，尾气用F装置吸收。（3）装置A中，与反应，生成等，主要反应的化学方程式为。（4）装置B中，在催化剂作用下发生反应，生成等，发生反应的化学方程式为。（5）制得的中混有水蒸气、等，装置C中浓硫酸的主要作用是吸收多余的氮气。III.（6）装置A中，用溶液吸收，生成等，反应的离子方程式：。（7）气体能使品红溶液褪色。反应后，若要检验是否过量，可用试剂为品红溶液。褪色后的品红溶液，若加热，又可恢复原来的红色。14.答案：（1）（2）abc；第二步（3）不能；（4）正极；解析：（1）合成氨的反应化学方程式为，反应中每生成2个分子需要断开1个N≡N键和3个H-H键，生成6个N-H键，，所以热化学方程式为。（2）①a.工业合成氨的耗能高，寻找优良的催化剂，依然是当前的重要课题，a正确；b.常温常压下，合成氨反应速率慢的根本原因是N≡N的键能太大，正反应活化能大，导致反应速率慢，b正确；c.反应过程中增大压强，单位体积内活化分子数目增多，能加快合成氨反应的速率，c正确；d.由图可知，采用催化剂B时反应的活化能较小，催化剂B的催化效率更好，d错误；综上所述选abc；②由反应历程可知，第二步的活化能最高，速率慢，总反应速率由第二步反应决定；（3）①合成氨的反应为气体分子数目减小