氮及其化合物的转化关系-2025年高考化学一轮复习讲义（解析版）

第24讲氮及其化合物的转化关系

01能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。

02能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。

重点•夯基易错

1.氮元素的“价一类”二维图

氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化

关系。

氮元素化合价

+5

+4

NH3-凡0孙工

氢化物单质氧化物酸碱盐物质类别

2.含氮元素物质之间的转化关系

催化剂、△

Ca(OH)2,

NHQ、△eNH：

高压、催化剂Mg,点燃

典型物质间转化方程式再落实。

(1)工业合成氨：冲+3也口昌|藻'tlZNE；

△

(2)实验室用NH4C1固体制NH3：2NH4Cl+Ca(OH)2=====2NH3t+2H2O+CaCl2；

(3)NH3的催化氧化：4NH3+5O2=维颦=4NO+6H2O；

(4)NC)2溶于水：3NO2+H2O=2HNO3+NO；

2+

(5)Cu溶于稀HNO3：3Cu+8H++2NOr=3Cu+2NOt+4H2O；

2+

(6)Cu溶于浓HNO3：Cu+4H++2NO?=Cu+2NO2f+2H2O；

△

(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧：C+4HNO3(^)=====CO2t+4NO2t+2H2O；

光昭

(8)浓硝酸见光分解：4HNO3-4NO2t+O2f+2H2OO

方法•规律总结

1.牢记一条转化主线：

N2一比一NH3一心—NO—吐-*N02—HgfHNO3—N"fNH4N03。

2.注意一种特殊的颜色：

N02——红棕色气体。

3.掌握两种特殊的检验：

(1)NO：无色气体一8一红棕色

(2)NH4：国|」警F无色气体亭黑『变蓝

4.熟悉氨气还原性的“四大体现”

⑴催化氧化：4NH3+502鳖辿4N0+6H2O

A

⑵被CuO氧化：2NH3+3CUO3CU+N2+3H2O

⑶被氯气氧化：2NH3+3C12=N2+6HC1

或8NH3+3C12=N2+6NH4CI

(4)被氮氧化物氧化：

6NO+4NH3=5N2+6H2O

6NO2+8NH3=7N2+12H2O

5.注意镀盐与碱反应的两个应用

(1)实验室制NH3O

(2)检验锈盐或NH］存在。

6.牢记硝酸的三个反应

(1)3Cu+8HNO3(W)=3CU(NO3)2+2N0f+4H2O；

(2)CU+4HNC>3(浓)=CU(NO3)2+2NC>2t+2H2O；

△

(3)C+4HNC)3(浓)—CO2t+4NO2t+2H2Oo

点拨•能力培养

1.自然界中氮的循环如图所示。下列说法不正确的是()

｛大气中的氮卜

制造蛋白质

被

细

菌

分

豆科植物：解

的根瘤固氮植物遗体

｛氨或钱盐）

J亚硝酸盐）

—I•（硝酸盐）

A.工业合成氨属于人工固氮

B.雷电作用下N2与。2发生了化学反应

C.在氮的循环中不涉及氧化还原反应

D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化

【答案】C

【解析】工业合成氨是氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下生成氨气，属于人工固氮，故A正确；

雷电作用下N2与。2发生反应生成NO,故B正确；在氮的循环中，工业合成氨、雷电作用过程中N元素

化合价改变，涉及氧化还原反应，故C错误；含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，如氨气可合成尿

素，故D正确。

2.下列关于自然界中氮循环（如图）的说法错误的是（）

A.①和②均属于氮的固定

B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环

C.④中每生成1molNOT,消耗2moiO2

D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化

【答案】D

【解析】反应①将N2转化为NO,属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由图示知，氮循环过

程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是。2将NH3氧化为NO-N元素化合价由一3价升高到+5价，即

生成1molNOi■失去8moi电子，根据得失电子守恒可知每生成1molNO屋需要消耗2moic）2，C正确；反

应③中NO被氧化为NOI,反应⑤中NO屋被还原为N2,D错误。

3.如图是氮元素形成物质的“价一类”二维图及氮循环的部分信息:

化合价

氢单氧酸碱盐物质类别

化质化

物物

下列说法正确的是（）

①可通过雷电作用将b转化为c,这是一种固氮方式

②可通过加氧化剂将e转化为f

③a-c-d-f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应

④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应

⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现

⑥h可与f反应生成i

A.①③⑤⑥B.②③④

C.①③⑥D.①④⑤

【答案】C

【解析】根据物质类别及与N元素化合价的关系可知：a是NE，b是N2，c是NO,d是NO2，e是

N2O5,f是HNO3,g是HNC）2,h是NH3H2O,i是NH4NO3。①在雷电作用下N2与。2反应产生NO,这是

一种固氮方式，正确；②N2O5与水反应产生HNO3,反应过程中元素化合价不变，因此反应不需要加入氧

化剂就可以实现，错误；③在a-c-d-f这几个反应中，N元素化合价升高，被氧化，因此均发生了N元

素被氧化的反应，正确；④g是HNO2,属于酸，N元素化合价是+3价，处于中间价态，因此既具有氧化

性又具有还原性，同时也能与碱发生中和反应生成盐和水，错误；⑤f是HNO3,光照条件下自身分解即可

生成NC）2（d）,可以不用其他还原剂，错误；⑥HNO3与NH3H2O发生中和反应生成NH4NO3和水，正确。

4.下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都

有如下转化关系（其他产物及反应所需条件均已略去），当X是强碱时，过量的B跟Cb反应除生成C外，另

一产物是盐酸盐。

下列说法不正确的是（）

A.当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2s。4

B.当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3

C.当X是强酸时，C在常温下是气态单质

D.B和Cl2的反应为氧化还原反应

【答案】c

【解析】当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3,则A为钱盐，过量的B跟C12

反应生成的盐酸盐是NH4CL则C为N2，由此判断D为NO、E为NO?、F为HNO3；A和强酸反应生成的

B能被Cb氧化，且生成的C能被。2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时,

A、B、C、D、E、F可分别为（NH^S、H2S>S、S02>SO3、H2so4，故A、B正确，C错误；B是氨气或

硫化氢，氨气与Cb反应生成氯化镂和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应

是氧化还原反应，故D正确。

真题■明考向

1.（2024•广东•高考真题）下列陈述I与陈述II均正确，且具有因果关系的是

选项陈述I陈述n

A酸性：CF3COOH<CC13COOH电负性：F>C1

B某冠雄与Li+能形成超分子，与K-则不能Li+与K+的离子半径不同

由氨制硝酸：NHj和NO?均具有氧化性

CNH3-NO-NO2FHNO3

D苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂合成酚醛树脂的反应是加聚反应

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】A.电负性F>C1,F的吸电子能力大于C1,导致CF3COOH中O-H键的极性大于CC13COOH中

O-H键的极性，故酸性：CF3COOH>CC13COOH,故陈述I不正确，A不符合题意；

B.冠酸最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子形成超分子，并且随环的大小不同而与不同的

金属离子形成超分子，某冠酸与Li+能形成超分子，与K+则不能，则说明Li+与K+的离子半径不同，陈述I

与陈述n均正确，且具有因果关系，B符合题意；

C.由氨制硝酸过程中，N1做还原剂，体现了烟3的还原性，故陈述II不正确，C不符合题意；

D.苯酚与甲醛反应，可合成酚醛树脂，该反应是缩聚反应，故陈述II不正确，D不符合题意；

故选Bo

2.（2023・江苏•高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是

A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNC>3（稀）3-NO—JNO?

B.工业制硝酸过程中的物质转化：N?「总高温＞N03^HNC)3

催化剂

C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2N0+2coN2+2CO2

D.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3T+2H2O

【答案】B

【解析】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应2NO+C)2=2NQ生成NO2,A正确；

B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应，B错误；

C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为

催化剂

2NO+2C0N2+2CO2,C正确：

D.实验室利用熟石灰和氯化镀制备少量NH3,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)/CaC12+2NH3T+2H2。,

D正确。

故选Bo

3.(2022・天津•高考真题)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化

器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是

A.甲是空气中体积分数最大的成分B.乙是引起温室效应的气体之一

C.反应(I)在常温下容易发生D.反应(II)中NO是氧化剂

【答案】C

【分析】甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则

甲为氮气。

【解析】A.甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A正确；

B.乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B正确；

C.由于氮气含有氮氮三键，因此反应(I)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C错误；

D.一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应(II)中NO是氧化

剂，故D正确。

综上所述，答案为c。

4.(2021•江苏•高考真题)用是合成氨工业的重要原料，NE不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产

HNO3；HNO3能溶解CU、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，用与。2反

应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH=-116.4kJ-moH。大气中过量的NO*和

水体中过量的NH；、NO］均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,

也可将水体中的NO；转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是

HjO

A.NO(g)>HNO3(aq)

B.HNO3(aq)—^NO2(g)

CNO(g)一施号而~~>N2(g)

D.NO；(aq)-^->N2(g)

【答案】C

【解析】A.NO不溶于水也不与水反应，A错误；

B.稀HNC>3与Cu反应得到硝酸铜、水和NO,得不到NO2，B错误；

C.NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和

CC>2，c正确；

D.。3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误；

答案选C。

演练■提能力

1.(2024・贵州遵义・二模)一定符合以下转化过程的X是

X稀硝酸,溶液WNaOH溶液,Z加热)X

A.FeOB.SiO2C.A12O3D.NH3

【答案】D

【解析】A.FeO与稀硝酸反应生成硝酸铁溶液，硝酸铁溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化

铁加热分解生成氧化铁，不能生成FeO,所以不符合转化关系，故A不选；

B.SiO2与稀硝酸不反应，故B不选；

C.AI2O3与稀硝酸反应生成硝酸铝溶液，硝酸铝溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，但过量NaOH

溶液反应生成偏铝酸钠，氢氧化铝加热分解生成氧化铝，偏铝酸钠加热得不到氧化铝，所以不一定符合，

故C不选;

D.NH3与稀硝酸反应生成硝酸镂溶液，硝酸镂溶液与NaOH溶液反应生成一水合氨，一水合氨加热分解生

成NE，符合转化关系，故D选；

故答案为：D。

2.（2024・广东•模拟预测）物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。部分含N及

C1物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不正确的是

+5+4+20-3-10+1+5+7

N的化合价C1的化合价

A.a和e反应可能得到b

B.工业上通过a->bfcfdfe来制备HNO3

C.e中N的杂化方式与e，中Cl的杂化方式不相同

D.浓a，溶液和浓c，溶液反应可以得到b

【答案】B

【分析】由图可得a为NH3,b为N2，c为NO,d为NO2或四氧化二氮，e为HNO3或硝酸盐，a'为HC1,

b'为Cb，c'为HC1O或次氯酸盐，d'为HCIO3或氯酸盐，e'为HCIO4或高氯酸盐；

【解析】A.氨气和硝酸生成硝酸镂，可能生成氮气，A正确；

B.工业上氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸,

而不是氨气转化为氮气，B错误；

C.e为HNO3或硝酸盐，N为sp2杂化，e'为HCIO4或高氯酸盐，其中氯为sp3杂化，C正确；

D.根据氧化还原规律可知，浓氯水溶液和浓次氯酸溶液发生氧化还原反应可以得到氯气单质，D正确；

故选B。

3.（2024・浙江•模拟预测）氯气管道发生泄漏可用浓氨水检验：3C12+8NH3=6NH4C1+N2,下列说法不正

确的是（NA为阿伏加德罗常数的值）

A.生成ImolN2时转移电子为6NA

B.若产生白烟，说明此处有氯气泄漏

C.C1?仅表现氧化剂，NH3仅表现还原性

D.2也有一定的氧化性，但氧化性比CL弱

【答案】C

【解析】A.反应中每生成Imol氮气，氮元素由-3价变为0价，转移电子的物质的量=lmolx2x3=6mol,则

个数为6NA，A正确；

B.如果氯气管道漏气，遇氨气可立刻化合生成氯化镂固体小颗粒，会看到有大量白烟生成，B正确；

C.反应中Cb为氧化剂，NE为还原剂，由方程式可知，当有8moiNH3参加反应，有2moi被氧化，即Ch

仅表现氧化性，NH3既表现还原性又表现出碱性，C错误；

D.2中N的化合价为0价处于中间价态，则用也有一定的氧化性，反应中Cb为氧化剂而、为氧化产物,

故N2的氧化性比Cb弱，D正确；

故答案为：Co

4.（2024•安徽阜阳•模拟预测）物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为氮

元素及其部分化合物的价态一类别图。下列说法正确的是

'汽化物单质钏化物含辄酸盐物质类别

A.图中各物质均参与自然界循环

B.c、d均为酸性氧化物

C.f不能检验氯气管道是否漏气

D.实验室可用g的固体与NaOH固体加热制备f

【答案】A

【分析】图为氮元素及其部分化合物的价态一类别图。由图可知，a为硝酸盐、b为硝酸、c为一氧化氮、d

为二氧化氮或四氧化二氮、e为氮气、f为氨气、g为镂盐。

【解析】A.氮气和氧气通过雷电生成NO,NO和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，硝酸进入

土壤中转化为硝酸盐，硝酸盐可被植物转化为有机物，然后排泄后转化为氨气等，各物质均参与自然界循

环，A正确；

B.NO为不成盐氧化物，B错误；

C.氨气和氯气能发生反应生成白烟，能检验氯气管道是否漏气，C错误；

D.实验室制取氨气时是将氯化镂与氢氧化钙混合加热，D错误；

故选Ao

5.（2024•辽宁沈阳•模拟预测）下列物质的生产流程不正确的是

A.NH3^^NO-^NO2-^HNO3

B.浓缩海水口9H%＞Mg（OH）2超酸＞MgCL溶液电解＞金属Mg

SQ983%M

C.FeS2^MSO2^,a-＞3-'^-＞H2SQ4

D.浓缩海水含滨海水制器＞HBr溶液高浓度滨水蒸储＞Br

不UH2。/2

【答案】B

【解析】A.氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝

酸和一氧化氮，故A正确；

B.电解氯化镁溶液得不到单质镁，应电解熔融态氯化镁得金属镁，故B错误；

C.空气中燃烧硫铁矿有二氧化硫生成，二氧化硫被氧气催化氧化为三氧化硫，用浓硫酸吸收三氧化硫制备

硫酸，故C正确；

D.海水浓缩后向其中通入氯气，氯气将澳离子氧化为澳单质，通过热空气吹出、二氧化硫还原、氯气再次

氧化可以富集得到浓澳水，通过蒸储即可得到较为纯净得澳单质，故D正确；

故选B。

6.冬季燃煤排放的大量活性澳化合物BrCl能通过光解释放澳自由基（用Br表示）和氯自由基（用C1表

示），从而影响大气中自由基（OH、HO2）的浓度，其循环原理如图所示。下列说法错误的是

A.BrCl可以与水反应生成HC1和HBrOB.HOBr分子中中心原子采用sp?杂化

C.澳自由基和氯自由基均具有强氧化性D.BrCl的排放会造成臭氧空洞、水中汞含量超标等

【答案】B

【分析】燃煤排放的大量活性澳化合物BrCl能通过光解释放澳自由基（用Br表示）和氯自由基（用C1表示）,

n

Br自由基能将Hg。氧化为Hg,也能与03作用生成BrO自由基；BrO自由基与HO2自由基作用可生成

HOBr,也可与NO2作用生成BrONCh，BrONCh在气溶胶中也能转化为HOBr,HOBr与Cl自由基在气溶胶

中反应重新转化为BrCl=

【解析】A.BrCl中Br显+1价，C1显-1价，可以与水发生复分解反应生成HC1和HBrO,A正确；

B.HOBr的中心0原子的价层电子对数为2+殳詈=4,发生sp3杂化，B错误；

C.澳自由基和氯自由基最外层都有7个电子，都易得到电子从而具有强氧化性，C正确；

D.BrCl的排放会消耗大气中的将Hg。氧化为Hgn,从而造成臭氧空洞、水中汞含量超标等，D正确；

故选Bo

7.氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。

下列说法合理的是

合成塔-*氨分离器->氧化炉->吸收塔->尾气处理装置

硝酸

A.高温、高压.催化剂条件均有利于提高合成氨的产率

B.物质A的有效成分是

C.经“氨分离器”产生的尾气应用碱液处理

D.“氧化炉”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:5

【答案】B

【解析】A.合成氨是放热反应，高温不利于提高合成氨的产率，催化剂不影响平衡移动，所以不能提高合

成氨的产率，A错误；

B.氧化炉内的反应为4NH3+5C）2=4NO+6H2。，B正确；

C.经“氨分离器”产生的尾气是未反应的N2和H2,应返回“合成塔”循环利用，且二者不能与碱液反应，C

错误；

D.“氧化炉”内NH3与。2反应生成NO和H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：4,D错误；

故选B。

8.空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程

如图：

2_____耳、量趴高压—S化剂—XTTT____QZUSOL

N转化③转化④

2转化①NH3转化②NONO2HNO3

硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的

是（）

A.常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中

B.BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba（NC»3）2，放出SO2气体

C.工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3,将未反应的原料气送回合成

塔以提高原料的利用率

D.转化④中，当r（NO2）:r（O2）=4:1时，理论上NC>2全部转化为HNO3

【答案】B

【解析】硝酸是强氧化性酸，BaSC>3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钢，硝酸被还原生成NO,B错

误。

9.水合肌（N2H4近2。）是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaC10+2NH3=N2H4-H2O+NaCl。下

列装置和操作不能达到实验目的的是（）

A.装置甲用于制备NH3,试剂X是氯化钙

B.用装置乙作为反应过程的安全瓶

C.制备水合月井时从装置丙的a口通入NH3

D.用装置丁吸收反应中过量的NH3

【答案】A

【解析】浓氨水需受热或加入碱性物质才能分解产生NH3,CaCb不能使浓氨水分解，A项错误；化学实

验装置中的安全瓶的进气管和出气管均较短，B项正确；氨气密度比空气小，为了利于氨气与NaClO溶液

反应，应从装置丙的a口通入氨气，C项正确；氨气会污染环境，用装置丁可吸收过量的NH3,并能防倒吸,

D项正确。

10.氨基甲酸镂（NH2coONH。易分解，易水解，难溶于CCL。某小组设计如图所示装置制备氨基甲酸镂。

已知：2NH3（g）+CO2（g）UUNH2COONH4（S）AH<0

下列分析错误的是（）

A.A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止

B.装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、P2O5固体

C.装置D使用冰水浴

D.装置F中所用试剂可为NH4cl与熟石灰

【答案】B

【解析】A装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO?的简易装置，该装置的优点是能够随时控制反应的发生和

停止，A正确；氨基甲酸镀易水解，进入装置D的气体必须是干燥纯净气体，左侧装置B、C试剂可分别

为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸，制备纯净干燥的CO2，装置F可用NH4cl与熟石灰制备氨气，E中试剂需

干燥氨气，可以选用碱石灰，但不能选用P2O5固体，B错误、D正确；制备氨基甲酸镂的反应为放热反应,

制得的物质易分解，所以装置D需降温，使用冰水浴，C正确。

四、氮及其化合物的转化与典型物质性质探究

11.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（）

无

NOx-^-N2O5^^HNO:iNH4NO3

机

颗

燃NHs

粒

料

so2-^SO3^H2Sof^（NHXsO4物

燃

烧

-（颗粒物）------------------

A.雾和霾的分散剂相同

B.雾霾中含有硝酸镂和硫酸镀

C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂

D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关

【答案】C

【解析】雾和霾的分散剂都是空气，A项正确；NH3参与反应生成镂盐，是反应物，不是催化剂，C项错

误；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D项正确。

12.部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（）

+5

+4

+2

,,,

氧

酸

盐

化

物

-3

A.a可经催化氧化生成b

B.b为红棕色，可转化为c

C.密闭体系中，C存在21爪）2口口刈04

D.d的溶液与Cu反应可生成b或c

【答案】B

【解析】由题中信息知，a为NH3,b为NO,NH3可经催化氧化生成NO,A说法正确；b为NO,为无

色气体，与氧气反应可转化为c,即NO?，B说法错误；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO,与浓硝酸反

应生成NO2,D说法正确。

13.（2024•北京・高考真题）HNC>3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNC>3。

（1）方法一：早期以硝石（含NaNOs）为氮源制备HNC）3,反应的化学方程式为：

H2s0式浓）+NaNC）3=NaHSO4+HNO3T。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和.

（2）方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3,反应原理分三步进行。

।-------1I!-------1ci、m1-------

INH,宁NO'3hi5rlHN。

①第I步反应的化学方程式为=

②针对第II步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入2nmo/M9和nmoio?进行反应。在不同压强

下（Pi、P2），反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容

器容积的原因

(3)方法三：研究表明可以用电解法以N?为氨源直接制备HNC>3,其原理示意图如下。

①电极a表面生成NO；的电极反应式：o

②研究发现：N转化可能的途径为NZ,NOINO]。电极a表面还发生iii.H2O^O2Oiii的存在，有利

于途径ii,原因是。

(4)人工固氮是高能耗的过程，结合Nz分子结构解释原因_____。方法三为N?的直接利用提供了一种新的思

路。

【答案】(1)难挥发性

催化剂

(2)4NH+5O^=4NO+6HOZNO+O?U2NO2,该反应正向气体分子总数减小，同温时，p1

32△2

条件下NO转化率高于P2,故P1>P2，X、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响

+

⑶N2-10e+6H2O=2NO-+12H反应iii生成O”。?将NO氧化成NO?,NO2更易转化成NO]

(4)2中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程

【解析】(1)浓硫酸难挥发，产物HNC>3为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。

_催化剂

(2)①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3+5O2^=4NO+6Hq；

A

②2NO+O2U2NO2,该反应正向气体分子总数减小，同温时，Pl条件下NO转化率高于P2,故P/P2,根

T

据V=x、y点转化率相同，则n相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y点的容

器容积小于x点的容器容积。

(3)①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为

+

N2-10e+6H2O=2NO；+12H；

②反应iii生成。2，。2将NO氧化成NO.NO?更易转化成NO］。

(4)N?中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。

14.某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。

探究I：利用如图所示装置探究NO?能否被NH3还原(Ki、冷为止水夹，夹持及固定装置略去)。

(1)A装置中制取NH3的化学方程式是________________________________________________

(2)甲、乙分别是(填字母)。

a.浓硫酸、碱石灰

b.碱石灰、碱石灰

c.碱石灰、无水氯化钙

d.五氧化二磷、五氧化二磷

(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是

(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_________________________________________________

探究II：探究NO2、。2混合气体的喷泉实验。

(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。

(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO?、。2；

(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标准状况下)进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液

物质的量浓度为mol-LT(结果保留两位有效数字)。

【答案】(l)NH3-H2O+CaO=NH3t+Ca(OH)2(2)c(3)C装置中混合气体颜色变浅

（4）缺少尾气处理装置（5）5（进气管短，出气管长）（6）观察气泡的速率，控制混合气体的比例

（7）0.036

【解析】⑺烧瓶中充满溶液，贝『恰好发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNC）3,HNO3的物质的量是恰好完