《第2节 氮的循环》（同步训练）高中化学必修1-鲁科版-2024-2025学年

《第2节氮的循环》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、氮的循环中，下列哪种物质能直接参与生物固氮过程？A、NH3B、N2C、NOD、NO22、在自然界的氮循环过程中，下列哪种生物可以将大气中的氮气转化为植物可利用的形式？A.草食动物B.植物根系C.固氮细菌D.食肉动物3、下列关于氮的循环的描述，错误的是：A、氮气（N2）是大气中的主要成分，约占大气总体积的78%。B、氮气在自然界中不能直接被植物吸收利用，需要通过固氮作用将其转化为氨（NH3）。C、硝酸盐（NO3^-）是植物可以直接吸收的氮源，属于生物可利用氮。D、反硝化作用是指在缺氧条件下，某些微生物将硝酸盐还原为氮气（N2）的过程。4、氮气在自然界中的循环过程中，以下哪一过程是氮气被固定成氮化合物的过程？（）A.需氧呼吸作用B.氨化作用C.氧化作用D.反硝化作用5、在氮的循环过程中，以下哪种化合物是氮气（N2）与氧气（O2）在放电条件下直接反应生成的？A.氨（NH3）B.硝酸（HNO3）C.硝酸铵（NH4NO3）D.氧化亚氮（N2O）6、下列关于氮循环的叙述中，正确的是（）A、氮气在自然界中以游离态存在，是生物体内蛋白质的主要成分B、氨在土壤中经硝化作用生成硝酸盐，硝酸盐经反硝化作用生成氮气，从而完成氮的循环C、固氮作用是指将大气中的氮气转化为生物可利用的氮化合物的过程D、生物固氮作用主要发生在豆科植物的根部，非豆科植物不能进行固氮作用7、在氮的循环过程中，大气中的氮气通过哪种生物化学过程转化为植物可以吸收利用的形式？A、光合作用B、呼吸作用C、固氮作用D、硝化作用8、在氮的循环过程中，以下哪种物质可以被生物固定？A、氮气（N2）B、氨（NH3）C、硝酸（HNO3）D、亚硝酸盐（NO2-）9、在自然界的氮循环过程中，哪一种微生物能够将大气中的氮气转化为植物可吸收的形式？A.酵母菌B.大肠杆菌C.根瘤菌D.青霉菌10、关于氮循环中的固氮作用，下列说法正确的是：A.只有在雷电的作用下才能实现大气中的氮气转化为氨B.生物固氮主要由豆科植物根部的根瘤菌完成C.化学固氮需要高温高压条件，因此无法在常温下进行D.固氮微生物只能生活在土壤中11、下列关于氮的固定的说法中，正确的是：A.氮的固定只能通过闪电等自然现象实现B.生物固氮过程中，氮气被直接转化为硝酸盐C.工业上通过哈柏法将氮气和氢气合成氨，是人工固氮的一种方式D.植物可以直接吸收大气中的氮气用于生长12、下列关于氮循环的叙述中，正确的是（）A.氮气是大气中含量最多的气体，约占大气体积的78%B.铵盐是一种氮肥，其化学式为NH4NO3C.需要经过固氮作用，大气中的氮气才能被生物利用D.需要经过反硝化作用，大气中的氮气才能被生物利用13、关于氮循环中的生物固氮作用，下列说法正确的是：A.生物固氮只能在有氧条件下发生B.所有的植物都能通过根瘤菌进行生物固氮C.生物固氮是指将大气中的氮气转化为氨的过程D.生物固氮过程中产生的主要物质是硝酸盐14、下列关于氮的循环的叙述中，正确的是：A.大气中的氮气主要通过生物固氮作用转化为可被植物利用的氨氮B.硝酸根离子是植物直接吸收的氮源，而氨氮则需转化为硝酸根离子后才能被植物吸收C.土壤中的硝酸盐在植物体内被还原为氨，再通过氨基转化形成蛋白质D.氮气在自然界中主要以游离态存在，不参与生物循环15、下列关于氮的固定的说法中，正确的是：A.氮的固定仅能通过自然过程完成B.工业上利用氮气和氢气合成氨是氮的固定的一种方式C.所有生物体都能够直接利用大气中的氮气D.氮的固定是指将氮元素从化合物状态转化为游离态的过程16、氮循环过程中，下列哪种物质能够被植物直接吸收利用？A、氮气（N2）B、氨（NH3）C、硝酸盐（NO3^-）D、硫酸铵（(NH4)2SO4）二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目背景与要求氮元素在自然界中的循环是非常重要的生态过程之一，它不仅影响着生物体的生命活动，而且对农业生产也有着深远的影响。氮的循环包括了氮气的固定、氨化作用、硝化作用以及反硝化作用等多个环节。通过这些环节，氮元素能够在生物圈内不断地转换形态，满足不同生物的需求。题目描述在一个农业生态系统中，农民为了提高作物产量，施用了大量的含氮化肥。一段时间后，研究者发现该地区的地下水硝酸盐含量超标。请分析这一现象的原因，并提出合理的解决方案，以减少硝酸盐对地下水的污染。第二题题目：氮气在自然界中的循环过程中，以下哪种现象与固氮作用无关？A.大气中氮气转化为硝酸盐B.氮气被豆科植物根瘤菌固定C.风吹雨打导致氮肥流失D.霉菌分解有机物释放氮气第三题题目：氮的循环中，大气中的氮气（N2）如何转化为生物可利用的氮形式？请简要描述该过程，并说明该过程在农业生产中的重要性。第四题题目：某科研小组在研究氮的循环过程中，对以下四种反应进行分析，请根据氮的循环相关知识回答下列问题。（1）下列反应中，属于生物固氮过程的是：A.氮气与氢气反应生成氨气B.硝酸还原为亚硝酸C.氨氧化为亚硝酸D.亚硝酸盐还原为氮气（2）下列物质中，不属于氮的循环中的还原剂的是：A.氮气B.氨C.硝酸D.亚硝酸（3）氮的循环中，氮气与氧气反应生成一氧化氮，该反应的化学方程式为：N2+O2→2NO。请分析该反应的特点。（4）在氮的循环过程中，氮气通过哪些途径参与生物体生长和代谢？《第2节氮的循环》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、氮的循环中，下列哪种物质能直接参与生物固氮过程？A、NH3B、N2C、NOD、NO2答案：B解析：氮气（N2）是大气中含量最多的气体，但大多数生物无法直接利用。生物固氮是指某些微生物（如根瘤菌）将大气中的氮气（N2）还原为氨（NH3）或其他含氮化合物的过程。因此，能直接参与生物固氮过程的物质是氮气（N2）。选项B正确。其他选项A、C、D分别为氨、一氧化氮和二氧化氮，它们不是生物固氮的直接参与者。2、在自然界的氮循环过程中，下列哪种生物可以将大气中的氮气转化为植物可利用的形式？A.草食动物B.植物根系C.固氮细菌D.食肉动物答案：C.固氮细菌解析：在氮循环中，固氮细菌（如根瘤菌）能够通过生物固氮作用，将大气中游离的氮气转换成氨等化合物，这些化合物可以被植物吸收并用于合成氨基酸、核酸等重要生物分子。这一过程是氮循环的关键环节之一，对于维持生态系统中的氮素供应至关重要。其他选项中，草食动物和食肉动物主要参与的是氮元素在食物链中的传递，而植物根系虽然能吸收土壤中的氮素，但不具备直接固定大气中氮气的能力。因此，正确答案是C.固氮细菌。3、下列关于氮的循环的描述，错误的是：A、氮气（N2）是大气中的主要成分，约占大气总体积的78%。B、氮气在自然界中不能直接被植物吸收利用，需要通过固氮作用将其转化为氨（NH3）。C、硝酸盐（NO3^-）是植物可以直接吸收的氮源，属于生物可利用氮。D、反硝化作用是指在缺氧条件下，某些微生物将硝酸盐还原为氮气（N2）的过程。答案：D解析：D选项描述的反硝化作用是正确的，它确实是在缺氧条件下，某些微生物将硝酸盐还原为氮气（N2）的过程。这个过程有助于将氮从有机化合物中释放回大气中，是氮循环的一部分。因此，D选项并没有错误，其他选项A、B、C都是正确的描述。题目中要求选择错误的描述，所以正确答案应该是“没有错误选项”，但根据题目的要求，如果必须选择，则D选项可能是题目设定中的“错误选项”。4、氮气在自然界中的循环过程中，以下哪一过程是氮气被固定成氮化合物的过程？（）A.需氧呼吸作用B.氨化作用C.氧化作用D.反硝化作用答案：B解析：氮气在自然界中的循环过程中，通过生物固氮作用，将大气中的氮气（N2）转化为氨（NH3）等氮化合物，这一过程称为氮固定。氨化作用是氨化细菌将有机氮化合物转化为氨的过程，因此正确答案为B。需氧呼吸作用、氧化作用和反硝化作用与氮固定过程无关。5、在氮的循环过程中，以下哪种化合物是氮气（N2）与氧气（O2）在放电条件下直接反应生成的？A.氨（NH3）B.硝酸（HNO3）C.硝酸铵（NH4NO3）D.氧化亚氮（N2O）答案：D解析：在氮的循环中，氮气（N2）与氧气（O2）在放电条件下可以反应生成一氧化氮（NO），随后一氧化氮可以进一步氧化生成二氧化氮（NO2），二氧化氮与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮。而氧化亚氮（N2O）是氮气在放电条件下直接与氧气反应生成的，因此正确答案是D。6、下列关于氮循环的叙述中，正确的是（）A、氮气在自然界中以游离态存在，是生物体内蛋白质的主要成分B、氨在土壤中经硝化作用生成硝酸盐，硝酸盐经反硝化作用生成氮气，从而完成氮的循环C、固氮作用是指将大气中的氮气转化为生物可利用的氮化合物的过程D、生物固氮作用主要发生在豆科植物的根部，非豆科植物不能进行固氮作用答案：C解析：A选项中氮气在自然界中以游离态存在，但并不是生物体内蛋白质的主要成分，蛋白质的主要成分是氨基酸；B选项中硝酸盐经反硝化作用生成的是氮气或一氧化氮，不是氮的循环的完整过程；D选项中生物固氮作用不仅发生在豆科植物的根部，其他一些非豆科植物也可以进行固氮作用。只有C选项正确地描述了固氮作用的过程，即将大气中的氮气转化为生物可利用的氮化合物的过程。7、在氮的循环过程中，大气中的氮气通过哪种生物化学过程转化为植物可以吸收利用的形式？A、光合作用B、呼吸作用C、固氮作用D、硝化作用答案：C解析：固氮作用是将大气中的氮气转化为氨或其他含氮化合物的过程，这些化合物可以被植物吸收并用于自身的生长。光合作用和呼吸作用主要涉及碳和氧的循环，而硝化作用是将氨氧化为硝酸盐的过程。因此，正确答案是C、固氮作用。8、在氮的循环过程中，以下哪种物质可以被生物固定？A、氮气（N2）B、氨（NH3）C、硝酸（HNO3）D、亚硝酸盐（NO2-）答案：A解析：在氮的循环过程中，生物固定是指将大气中的氮气（N2）转化为植物可利用的含氮化合物。这一过程主要依靠固氮微生物如豆科植物的根瘤菌等。因此，氮气（N2）是可以被生物固定的物质。氨（NH3）、硝酸（HNO3）和亚硝酸盐（NO2-）都是含氮化合物，但它们不是氮气在循环过程中被生物固定的原始物质。9、在自然界的氮循环过程中，哪一种微生物能够将大气中的氮气转化为植物可吸收的形式？A.酵母菌B.大肠杆菌C.根瘤菌D.青霉菌答案：C.根瘤菌解析：在氮循环中，固氮是一个关键步骤，它涉及到将大气中的氮气（N₂）转换成氨（NH₃）或其他化合物，这些化合物可以被植物利用。这一过程主要由特定的细菌完成，特别是与豆科植物共生的根瘤菌。根瘤菌生活在豆科植物的根部形成的特殊结构——根瘤中，它们能固定大气中的氮气，并将其转化为植物可用的形式，如硝酸盐或铵离子。而酵母菌、大肠杆菌和青霉菌并不具备这种固氮能力。因此正确答案是C选项。10、关于氮循环中的固氮作用，下列说法正确的是：A.只有在雷电的作用下才能实现大气中的氮气转化为氨B.生物固氮主要由豆科植物根部的根瘤菌完成C.化学固氮需要高温高压条件，因此无法在常温下进行D.固氮微生物只能生活在土壤中答案：B解析：生物固氮是指某些特定的微生物（如根瘤菌）能够将大气中的氮气还原成氨的过程，这一过程主要发生在豆科植物的根部结瘤中，选项B正确。而选项A错误在于，虽然雷电可以提供能量使氮气与氧气反应生成一氧化氮，但这不是氮气转化为氨的主要途径；选项C错误，因为工业上虽然确实需要高温高压条件来促进氮气和氢气合成氨（哈伯法），但在实验室条件下也可以通过其他方法实现固氮；选项D也不准确，因为固氮微生物不仅限于生活在土壤中，它们还可以存在于水体或其他环境中。11、下列关于氮的固定的说法中，正确的是：A.氮的固定只能通过闪电等自然现象实现B.生物固氮过程中，氮气被直接转化为硝酸盐C.工业上通过哈柏法将氮气和氢气合成氨，是人工固氮的一种方式D.植物可以直接吸收大气中的氮气用于生长答案：C解析：选项A错误，因为氮的固定不仅可以通过自然现象如闪电来实现，也可以通过生物固氮（如豆科植物与根瘤菌共生）以及工业方法（如哈柏-波施过程）来完成。选项B不准确，因为在生物固氮过程中，氮气首先被根瘤菌等微生物转化为氨，然后进一步氧化为亚硝酸盐，最后转化为硝酸盐，并不是直接从氮气一步转化成硝酸盐。选项C正确，哈柏-波施过程是一种重要的工业制氨方法，它利用高温高压条件下催化剂的作用，使氮气和氢气反应生成氨，这是典型的人工固氮例子。选项D错误，大多数植物不能直接利用大气中的游离氮气；它们需要通过土壤中的硝酸盐或铵盐形式来获取氮元素。只有少数植物（如豆科植物）能够通过与其根部共生的细菌间接地利用大气中的氮气。此题考察了学生对氮循环中不同固氮途径的理解，尤其是对自然界与人为因素下氮固定的区分认识。12、下列关于氮循环的叙述中，正确的是（）A.氮气是大气中含量最多的气体，约占大气体积的78%B.铵盐是一种氮肥，其化学式为NH4NO3C.需要经过固氮作用，大气中的氮气才能被生物利用D.需要经过反硝化作用，大气中的氮气才能被生物利用答案：C解析：选项A中的78%是正确的，但不是关于氮循环的叙述；选项B中的NH4NO3确实是铵盐的化学式，但不是关于氮循环的叙述；选项C正确地描述了固氮作用在氮循环中的重要性，大气中的氮气需要通过固氮作用才能被生物利用；选项D中的反硝化作用确实存在于氮循环中，但其作用是将硝酸盐还原为氮气，而不是大气中的氮气被生物利用。因此，正确答案是C。13、关于氮循环中的生物固氮作用，下列说法正确的是：A.生物固氮只能在有氧条件下发生B.所有的植物都能通过根瘤菌进行生物固氮C.生物固氮是指将大气中的氮气转化为氨的过程D.生物固氮过程中产生的主要物质是硝酸盐答案：C解析：生物固氮是指特定微生物（包括与某些植物共生的根瘤菌）将大气中的氮气（N₂）还原成氨（NH₃）的过程，这一过程可以发生在无氧条件下，因此选项A错误；只有豆科等少数植物能与固氮细菌形成共生关系，通过根瘤菌进行生物固氮，所以选项B也错误；而生物固氮的主要产物确实是氨，而不是硝酸盐，因此选项D错误。故本题选C。14、下列关于氮的循环的叙述中，正确的是：A.大气中的氮气主要通过生物固氮作用转化为可被植物利用的氨氮B.硝酸根离子是植物直接吸收的氮源，而氨氮则需转化为硝酸根离子后才能被植物吸收C.土壤中的硝酸盐在植物体内被还原为氨，再通过氨基转化形成蛋白质D.氮气在自然界中主要以游离态存在，不参与生物循环答案：B解析：选项A错误，因为大气中的氮气主要通过固氮菌的固氮作用转化为氨氮。选项B正确，植物直接吸收的是硝酸根离子，而氨氮需要在植物体内转化为硝酸根离子才能被吸收。选项C错误，土壤中的硝酸盐在植物体内被还原为氨氮，而不是硝酸根离子。选项D错误，氮气在自然界中虽然主要以游离态存在，但仍然参与生物循环，如通过生物固氮作用被转化为氨氮。15、下列关于氮的固定的说法中，正确的是：A.氮的固定仅能通过自然过程完成B.工业上利用氮气和氢气合成氨是氮的固定的一种方式C.所有生物体都能够直接利用大气中的氮气D.氮的固定是指将氮元素从化合物状态转化为游离态的过程答案：B解析：氮的固定是指将大气中相对不活泼的氮气（N₂）转化为可被生物利用的含氮化合物的过程。这一过程可以通过自然途径（如闪电作用下氮气与氧气反应生成NO，或某些微生物如根瘤菌的作用）和人工途径（如工业上的哈柏-波施法，即利用高压、高温及催化剂条件下使氮气和氢气合成氨）来实现。选项A错误，因为氮的固定不仅限于自然过程；选项C错误，因为大多数生物不能直接利用大气中的氮气，需要通过特定的生物固氮作用或者通过摄取已固定的氮源；选项D描述了相反的过程，实际上氮的固定是从游离态（氮气）转化为化合态（如氨、硝酸盐等）。因此，正确的选项是B，它准确地描述了工业上通过哈柏-波施法进行的人工氮固定方法。16、氮循环过程中，下列哪种物质能够被植物直接吸收利用？A、氮气（N2）B、氨（NH3）C、硝酸盐（NO3^-）D、硫酸铵（(NH4)2SO4）答案：C解析：在氮循环过程中，植物主要通过根系吸收土壤中的硝酸盐（NO3-）和铵盐（NH4+）来获取氮元素。氮气（N2）是大气中的主要氮气形式，植物不能直接吸收利用。氨（NH3）和硫酸铵（(NH4)2SO4）虽然是氮的化合物，但它们在土壤中需要经过微生物的作用才能转化为植物可吸收的形式。因此，正确答案是C、硝酸盐（NO3^-）。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目背景与要求氮元素在自然界中的循环是非常重要的生态过程之一，它不仅影响着生物体的生命活动，而且对农业生产也有着深远的影响。氮的循环包括了氮气的固定、氨化作用、硝化作用以及反硝化作用等多个环节。通过这些环节，氮元素能够在生物圈内不断地转换形态，满足不同生物的需求。题目描述在一个农业生态系统中，农民为了提高作物产量，施用了大量的含氮化肥。一段时间后，研究者发现该地区的地下水硝酸盐含量超标。请分析这一现象的原因，并提出合理的解决方案，以减少硝酸盐对地下水的污染。答案原因分析：施用过量的含氮化肥会超出植物吸收的能力，导致土壤中剩余的氮素过多。过剩的氮素（主要以硝酸盐形式存在）容易随灌溉水或雨水渗透到地下水中，从而引起地下水硝酸盐含量升高。土壤中的微生物活动也会加速氮素的转化，进一步增加硝酸盐向地下水迁移的风险。解决方案：精准施肥：根据作物的实际需求和土壤测试结果来确定合理的施肥量，避免过量施肥。改进施肥方法：采用分次施肥或者使用缓释肥料，减少氮素一次性大量释放的可能性。增加有机质：通过增加土壤中的有机质含量，改善土壤结构，增强土壤对氮素的保持能力。建设缓冲带：在农田边缘种植植被，构建自然过滤系统，有效拦截和净化从农田流向地下水的径流。监测与管理：定期检测地下水中的硝酸盐含量，及时调整农业管理措施，确保环境安全。解析本题旨在考察学生对于氮循环的理解以及如何运用这一知识解决实际问题的能力。题目设计贴近生活，要求学生不仅要掌握理论知识，还应该具备一定的环境意识和社会责任感。通过这样的练习，可以加深学生对氮循环重要性的认识，同时培养他们解决实际问题的能力。第二题题目：氮气在自然界中的循环过程中，以下哪种现象与固氮作用无关？A.大气中氮气转化为硝酸盐B.氮气被豆科植物根瘤菌固定C.风吹雨打导致氮肥流失D.霉菌分解有机物释放氮气答案：C解析：固氮作用是指将大气中的游离氮气（N2）转化为生物可以利用的含氮化合物的过程。以下是对各个选项的分析：A.大气中氮气转化为硝酸盐，这是由氮循环中的硝化细菌和硝酸盐还原细菌等微生物参与的转化过程，属于固氮作用的一部分。B.氮气被豆科植物根瘤菌固定，这是固氮作用的一个典型例子，根瘤菌能够将大气中的氮气转化为植物可以利用的氨。C.风吹雨打导致氮肥流失，这个过程与固氮作用无关，而是人为施加氮肥后，由于物理或化学因素导致氮肥从土壤中流失。D.霉菌分解有机物释放氮气，这是有机物分解过程中的一个环节，分解后的氮气可能被大气中的微生物固定，但这并不直接属于固氮作用。因此，选项C与固氮作用无关。第三题题目：氮的循环中，大气中的氮气（N2）如何转化为生物可利用的氮形式？请简要描述该过程，并说明该过程在农业生产中的重要性。答案：大气中的氮气（N2）通过固氮作用转化为生物可利用的氮形式。固氮作用是指将大气中的氮气转化为氨（NH3）或其他可被植物吸收的含氮化合物的过程。固氮作用主要在自然界中由固氮微生物（如根瘤菌）和某些植物（如豆科植物）完成。固氮过程在农业生产中的重要性：提供植物生长所需