《高中化学》4.4氮及其化合物-高考化学一轮复习复习阶段测试

PAGEPAGEPAGE14.4氮及其化合物——2025届高考化学一轮复习一站式复习之阶段测试1.室温下，将充满的试管倒立在水中，实验现象如图。下列分析不正确的是()A.易溶于水，不能用排水法收集B.试管中剩余的无色气体是NOC.取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为与反应生成了酸D.向试管中再缓缓通入一定量的，最终试管中的气体变为红棕色2.自然界和工业过程中的氮循环网络如图所示。下列说法错误的是()A.检验的试剂有浓氢氧化钠溶液，pH试纸和水B.②的半反应是C.由图示可知，在反应中主要表现还原性D.被还原生成1mol转移电子数之比为1：2：33.为探究氨及铵盐的性质，将晶体装入如图所示的T形三通管两端，进行微型实验（注：无水会与形成氨合物）。下列说法错误的是()A.轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好B.同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体充分被吸收，减少污染4.氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是()A.可以利用易液化的性质分离出B.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化C.可以用进行氮氧化物的尾气处理D.吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率5.资料显示：浓硝酸能将NO氧化成，而稀硝酸不能氧化NO；氢氧化钠能吸收，但不能吸收NO。某学习小组据此验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行实验（夹持仪器已略去）。下列说法错误的是()A.能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方出现红棕色气体B.滴加浓硝酸前要先打开弹簧夹通一段时间氮气C.②中的试剂为水D.⑥的作用是吸收尾气6.某氮肥样品可能含有中的一种或几种。称取该样品1.000g，溶于水配成100mL溶液。将溶液分成两等份依次完成如下实验：①向一份溶液中加入10mL0.2的盐酸与之充分反应，可收集到标准状况下的气体44.8mL（设产生的全部逸出）。②向另一份溶液中加入足量的6氢氧化钠溶液，加热，产生的气体（设产生的全部逸出）至少需要25mL0.15的硫酸才能被完全反应。下列说法正确的是()A.1.000g样品中一定含有0.316gB.向①反应所得的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明原样品中一定含有C.原样品的含氮量为21%D.无需另外再设计实验验证，就能确定原样品中是否含有7.足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和（忽略向的转化）、NO的混合气体3.36L（已折算成标准状况），这些气体与一定体积的氧气混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入2氢氧化钠溶液，至铜离子恰好完全沉淀时消耗氢氧化钠溶液的体积是150mL。下列说法不正确的是()A.混合气体中含和NO的体积之比为1：1B.消耗氧气的体积为1.68LC.此反应过程中转移的电子为0.3molD.原浓硝酸含溶质的物质的量为0.45mol8.“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9.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1：110.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11.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Ⅰ12.氮及其化合物在工业生产中发挥重要作用，根据氮及其化合物的性质回答下列问题。（1）合成氨的反应中的能量变化如图所示，利用相关化学键的键能数据，写出合成氨的热化学方程式：_______。化学键N≡NH—HN—H键能kJ/mol946436.0390.8（2）对于合成氨的反应，下列说法中正确的是_____。A.由于氨易液化，、在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率很高B.合成氨是放热反应，因此该反应不需要加热也能进行C.合成氨是吸热反应，因此反应需要加热才能进行D.合成氨的产物是氨气，氨的催化氧化是工业制硝酸的基础（3）燃料电池已广泛应用于航空领域。如图是一种新型燃料电池装置，其总反应方程式为，通入（肼）的一极发生_____反应（填“氧化”或“还原”），该电池负极电极反应式为_______，放电过程中，溶液中的阴离子移向___（填“正极”或“负极”）。（4）在上述燃料电池中，若完全消耗标况3.2g，则理论上外电路中转移电子的物质的量为______mol。（5）与传统火力发电相比，燃料电池的优点是_______。（任意答两点）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.利用如图所示装置可分别进行氨气燃烧和氨气还原氧化铜的探究实验。（一）氨气燃烧：打开，关闭，打开抽气泵后再打开恒压滴液漏斗活塞制备氨气，待气流平稳后，用火柴点燃氨气、氧气的混合气体，可明显看到火焰呈淡绿色，同时可看到漏斗内壁有水雾并形成水珠。（二）氨气还原氧化铜：关闭，打开，打开恒压滴液漏斗活塞注入一定量的浓氨水，产生的氨气将装置内的其他残留气体排出，对硬质玻璃管进行加热，直至黑色氧化铜完全变成红色。（1）氨气燃烧需要的氧气可用如图所示装置制备，其中仪器X的名称为_____；颗粒状由粉末掺入水泥制成，不能直接使用粉末状，否则粉末状固体易落入下部溶液中，其后果是_____。（2）氨气在纯氧中燃烧发生置换反应，化学反应方程式为_______；用漏斗罩在氨气燃烧装置上方并连接抽气泵和气体吸收装置，目的是_______。（3）氨气还原氧化铜的氧化产物为无毒气体，反应的化学方程式为_______。（4）干燥氨气所用干燥剂的名称为_______；尾气吸收装置中球形干燥管的作用是_______；实验结束时，下列操作的合理顺序为_______（填序号）。①继续通入氨气待硬质玻璃管冷却②撤去酒精灯③打开止水夹，鼓入空气将装置内残留氨气排出吸收（5）氧化铜被还原生成的单质铜中可能含有。在酸性溶液中不稳定：，请设计实验检验CuO完全反应后生成的红色固体中是否含有_______。答案以及解析1.答案：D解析：从图中可以看出，水进入了试管，表明易溶于水，不能用排水法收集，A正确；和水发生反应：，故B正确，C正确；试管中剩余气体为NO，通入一定量的，发生反应，NO气体转化为，D错误。2.答案：D解析：浓氢氧化钠溶液与反应产生氨气，用湿润的pH试纸可检验氨气，A正确；根据图示知，B正确；由图示可知，肼、羟胺发生反应时，N化合价升高，主要表现还原性，C正确；中N分别为0价、+1价、+2价，生成1mol时转移电子分别为3mol、4mol、5mol，D错误。3.答案：B解析：整套装置是密闭体系，若装置气密性良好，轻轻挤压任一乳胶头，则蒸馏水中一定会有气泡冒出，A正确；湿润的pH试纸遇酸性气体变红，遇碱性气体变蓝，受热分解生成HCl和，左侧裹的脱脂棉会吸收，剩余HCl，右侧裹NaOH的脱脂棉会吸收HCl，剩余，故同时点燃两个酒精灯后，左端pH试纸变红，右端pH试纸变蓝，B错误；竖直支管上方同时有和HCl，两者相遇会生成白色固体小颗粒，故现象是出现白烟，C正确；停止加热后，不断交替挤压两边乳胶头，将残余的气体全部赶入蒸馏水中被充分吸收，可减少污染，D正确。4.答案：B解析：可利用易液化的性质从混合气中分离出，A正确；合成氨中氮元素化合价降低，被还原，氨催化制硝酸的流程中氮元素化合价升高，被氧化，B错误；氨气具有还原性，氮氧化物具有氧化性，二者反应可生成无毒气体氮气，C正确；A为，吸收塔中一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，能提高原料的利用率，D正确。5.答案：A解析：根据上述分析可知，能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方不出现红棕色气体，④中液面上方产生红棕色气体，A错误；空气中的氧气能氧化NO，会对实验产生干扰，故滴加浓之前需要通入一段时间以排除装置中的空气，B正确；由上述分析可知，②中的试剂为水，使与反应生成，C正确；⑥中盛放NaOH溶液吸收，可防止污染空气，D正确。6.答案：D解析：①中加入10mL0.2的盐酸，不确定是否完全反应，故无法计算其质量，A错误；①中加入盐酸引入了氯离子，故B错误；根据关系式，知产生的氨气的物质的量为0.025L×0.15×2=0.0075mol，则原样品的含量为，含氮量至少为（含有时大于21%），C错误；、、中的质量分数分别为22.8%、33.6%、22.5%，而样品中的质量分数为27%，所以一定含有，D正确。7.答案：B解析：标准状况下3.36L混合气体的物质的量为0.15mol，恰好完全沉淀时消耗150mL2的氢氧化钠溶液，则Cu和浓硝酸反应生成的为0.15mol，由知，转移的电子为0.3mol。设NO的物质的量为X，的物质的量为Y，则=0.15mol，根据得失电子守恒可知=0.3mol，联立解得=0.075mol，A正确，C正确；由可知，消耗氧气的物质的量为0.075mol，其在标准状况下的体积为0.075mol×22.4=1.68L，题中未指明标准状况，B错误；已知有0.15mol生成，则硝酸铜中硝酸根离子的物质的量为0.3mol，根据氮原子守恒可知，原浓硝酸中硝酸的物质的量为（0.3+0.075+0.075）mol=0.45mol，D正确。8.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。9.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。10.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。11.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。12.答案：（1）（2）AD（3）氧化；；负极（4）4（5）能量转换率高无污染解析：（1）焓变=反应物总键能-生成物总键能，合成氨的热化学方程式=946kJ/mol+436kJ/mol×3-390.8kJ/mol×6=-90.8kJ/mol。（2）A.由于氨易液化，、在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率很高，故A正确；B.反应吸放热与反应条件无关，故B错误；C.合成氨是放热反应，故C错误；D.合成氨的产物是氨气，氨的催化氧化生成NO，NO和氧气反应生成，和水反应生成硝酸，所以氨的催化氧化是工业制硝酸的基础，故D正确；选AD。（3）根据总反应方程式，中N元素化合价升高，通入（肼）的一极发生氧化反应，该电池负极电极反应式为，放电过程中，溶液中的阴离子移向负极。（3）根据，若完全消耗标况3.2g，则理论上外电路中转移电子的物质的量为mol。（5）燃料电池的优点是能量转换率高，无污染。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