2024-2025学年下学期高一化学苏教版期中必刷常考题之氮的固定

第25页（共25页）2024-2025学年下学期高一化学苏教版（2019）期中必刷常考题之氮的固定一．选择题（共15小题）1．下列反应属于氮的固定的是（）A．氮气的液化 B．工业由氨制备氮肥 C．Mg在N2中燃烧生成Mg3N2 D．植物从土壤中吸收氮元素2．下列说法正确的是（）A．N2+3H2⇌高温高压催化剂2NH3B．固氮属于氧化还原反应 C．俗语“雷雨发庄稼”毫无科学道理 D．氨气溶于水得到的溶液能导电，所以NH3是电解质3．固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是（）A．转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 B．反应①②③均为氧化还原反应 C．假设每一步均完全转化，每生成2molNH3，同时生成1.5molO2 D．参与反应的物质均只含离子键4．下列过程属于自然固氮的是（）A．氮气和氢气反应合成氨 B．分离液态空气获得氮气 C．镁条在氮气中燃烧生成氮化镁 D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨5．下列关于N2的叙述不正确的是（）A．两个氮原子间以共价三键结合 B．N2既可用作氧化剂又可用作还原剂 C．氮的固定过程中N2均被氧化 D．大自然通过闪电释放的能量可将N2转化为含氮的化合物6．下列过程不属于氮的固定的是（）A．打雷时氮气与氧气化合 B．工业合成氨 C．根瘤菌将氮气转化为硝酸盐 D．氨气与氯化氢化合生成铵盐7．在空气中N2能大量存在的根本原因是（）A．N2的密度比空气小 B．N2难溶于水 C．N2分子含有共价三键 D．N2是无色无味气体8．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．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．侯氏制碱法利用了物质的溶解度差异先析出NaHCO3晶体，再加热制得纯碱 C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”9．薯条等膨化食品袋子里填充的是食品级氮气。下列有关氮及其化合物说法正确的是（）A．NO和N2都可稳定存在于空气中 B．N2既具有氧化性，又具有还原性 C．为增加肥效，碳酸氢铵和草木灰混合使用 D．N2、NO和NO2均为无色气体10．氮是生命活动不可缺少的重要元素，自然界中存在的下列过程属于氮的固定的是（）A．动物体内将吸收的氨基酸转化为蛋白质 B．细菌作用下将氮气转化为NHC．空气中少量的氨气被水体吸收 D．雨水中的HNO3与土壤作用转化成硝酸盐11．海洋氮循环是海洋生物多样性和稳定性的重要保证，海洋中无机氮的循环过程如图所示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（）A．过程④中可能有氧气参与 B．海洋中不存在游离态的氮 C．海洋中的“反硝化作用”过程中氮被氧化 D．向海洋排放含NO3-的废水不会影响海洋中12．氮是生物体的重要组成元素，也是维持高等动物生命活动的必需元素。氮的循环涉及地球上生物圈的方方面面。下列说法中，正确的是（）A．硝化过程中，含氮物质被还原 B．NH4+→NOC．土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素 D．氨氧化过程中，亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3：413．习近平总书记指出：“保障粮食安全是一个永远的话题，任何时候都不能放松”，保障粮食安全离不开化学对农业的支撑。下列说法错误的是（）A．草木灰中的K2CO3属于电解质 B．豆科植物的根瘤菌固氮属于氮的固定 C．大棚薄膜使用的聚氯乙烯的丢弃会造成白色污染 D．pH＜7的雨水均属于酸雨14．植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法正确的是（）N2→①根瘤菌NH3/A．高温有利于加快过程① B．浇水和松土有利于过程② C．过程③中NO2-D．过程④叫做氮的固定15．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH（一种固体催化剂）合成NH3的原理如图所示。下列关于该过程的说法不正确的是（）A．该过程属于氮的固定 B．LDH加快了反应的速率 C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：3 D．该过程证明，N2和H2合成NH3的反应是放热反应二．解答题（共4小题）16．如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。（1）下列说法中错误的是（填字母）。A.图中①和②的转化过程属于氮的固定B.③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化C.发生⑤转化的过程中，氮元素被还原D.⑥是在反硝化细菌作用下的反硝化过程，该过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响（2）氮循环过程中发生的反应之一可表示为NH4++2O2硝化细菌¯NO3-+2H++H17．工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。（1）氮的固定有以下常见方式：生物固氮：N2→常温、常压固氮酶工业合成氨：N2+3H2⇌高温、高压催化剂通过雷电固氮：。（写出反应方程式）（2）断开氮分子中的N≡N键，需要能量（填“吸收”或“释放”）。（3）高温不利于提高工业合成氨中N2的平衡转化率。①生产中依然选择高温合成氨，目的是。②针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了采用M﹣LiH（M表示金属）复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如图所示：资料：用单位时间内每克催化剂所获得的NH3的物质的量表示反应速率。a.无LiH，催化效率最高的金属是。b.有LiH，反应速率明显增大。文献报道了M﹣LiH可能的催化过程如下：i.N2＝2N（在M表面解离）ii.N+LiH＝LiNHiii.。在较低压强、较低温度下合成了NH3，这是合成氨反应研究中的重要突破。（4）最近，我国科研人员报道了一种氯化镁循环法，可进一步降低能耗。该方法的总反应为2N2+6H2O＝4NH3+3O2。转化关系如图：①A是。②科研人员将X与Mg315N2混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，产物中n(1518．氮是大气中含量最多的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：（1）下列变化属于“氮的固定”的是（填字母）。a．植物从土壤中吸收氮肥b．硝酸和氨气反应生成氮肥c．将空气中的氮气转变为氮的化合物（2）如图是工业生产硝酸的流程：①1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。氨的电子式是。实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制取氨气的化学方程式为：。②2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图：、、分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面。用文字描述图②→③表示的变化过程。③写出氧化炉内反应的化学方程式。④吸收塔中通入空气的目的是。19．氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。（1）N2的结构式是。N2常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是。（2）目前工业合成氨的原理是N2+3H2⇌催化剂高温、高压2NH3，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是A．其他条件不变，适当增大N2的浓度B．其他条件不变，降低反应体系的温度C．其他条件不变，减小反应体系的压强D．其他条件不变，使用更高效的催化剂（3）三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物（NOx）三种污染物转化为无害物质，其工作原理如图所示。反应过程中被氧化的元素名称是。若NOx为NO2，则写出NO2和CO反应的化学方程式为。（4）某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠（NaN3）、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L（标准状况下）氮气时，转移电子的物质的量为mol。②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为。

2024-2025学年下学期高一化学苏教版（2019）期中必刷常考题之氮的固定参考答案与试题解析题号1234567891011答案CBCDCDCABBA题号12131415答案CDBD一．选择题（共15小题）1．下列反应属于氮的固定的是（）A．氮气的液化 B．工业由氨制备氮肥 C．Mg在N2中燃烧生成Mg3N2 D．植物从土壤中吸收氮元素【分析】氮的固定指将游离态的氮转化为化合态的氮。【解答】解：A．氮气的液化过程中，氮元素的0价态没有改变，不属于氮的固定，故A错误；B．工业由氨制备氮肥，反应物不是氮气单质，不属于氮的固定，故B错误；C．Mg在N2中燃烧生成Mg3N2，氮元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故C正确；D．植物从土壤中吸收氮元素，都是化合态氮的转化，不属于氮的固定，故D错误；故选：C。【点评】本题主要考查氮的固定，为基础知识的考查，题目难度不大。2．下列说法正确的是（）A．N2+3H2⇌高温高压催化剂2NH3B．固氮属于氧化还原反应 C．俗语“雷雨发庄稼”毫无科学道理 D．氨气溶于水得到的溶液能导电，所以NH3是电解质【分析】A．氮的固定是指：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。游离态是指氮气单质，氮的固定有：人工固氮和天然固氮。人工固氮最典型事例是工业合成氨。天然固氮包括自然固氮和生物固氮；B．氧化还原反应的实质为电子转移、特征为化合价升降，所以氧化还原反应中一定存在元素化合价变化；C．在放电条件下，氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮气体；一氧化氮不溶于水，在常温下易跟空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体；二氧化氮易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮，据此分析解答；D．电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；非电解质：在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物。【解答】解：A．工业上将N2合成氨，N2→NH3，氮气是单质，是游离态的氮，转变为化合态NH3，符合氮的固定定义，属于人工固氮，故A错误；B．固氮将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，游离态是指氮气单质，固氮存在化合价变化，属于氧化还原反应，故B正确；C．“雷雨发庄稼”，空气中的N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O2放电¯2NO；一氧化氮的密度比空气略大，不稳定，常温下就易与空气中的O2反应生成红棕色的二氧化氮气体，2NO+O2＝2NO2；二氧化氮气体有毒，易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O＝2HNO3+NO；生成的硝酸随雨水淋洒到大地上，同土壤中的矿物相互作用，生成可溶于水的硝酸盐可作氮肥，植物生长得更好，故CD．氨气在水溶液中与水反应生成一水合氨，一水合氨部分电离出铵根离子和氢氧根离子，氨气自身不能电离，故氨气是非电解质，故D错误；故选：B。【点评】本题主要考查了氮的固定、氧化还原反应、“雷雨发庄稼”、电解质等知识，掌握相关概念以及氮及其化合物的性质是解答关键，题目难度不大。3．固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是（）A．转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 B．反应①②③均为氧化还原反应 C．假设每一步均完全转化，每生成2molNH3，同时生成1.5molO2 D．参与反应的物质均只含离子键【分析】A．转化过程中H始终呈+1价，没有化合价的变化；B．氧化还原反应为有电子转移的反应；C．氧化还原反应过程中电子的得失相等；D．参与反应的物质还含有共价键。【解答】解：A．转化过程中H始终呈+1价，故A错误；B．反应②为Li3N+3H2O＝NH3↑+3LiOH，属于非氧化还原反应，故B错误；C．假设每一步均完全转化，生成O2转移4mol电子，每生成2molNH3转移了3mol电子，则生成1.5molO2，故C正确；D．参与反应的物质还含有共价键，故D错误；故选：C。【点评】本题考查了物质转化过程的分析判断，主要是氧化还原反应、化学反应实质的理解应用，题目难度不大。4．下列过程属于自然固氮的是（）A．氮气和氢气反应合成氨 B．分离液态空气获得氮气 C．镁条在氮气中燃烧生成氮化镁 D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨【分析】游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程为氮的固定，即单质转化为化合物，据此解答。【解答】解：A．氮气和氢气反应合成氨，属于人工固氮，故A错误；B．分离液态空气获得氮气属于物理变化，故B错误；C．镁条在氮气中燃烧生成氮化镁，属于人工固氮，故C错误；D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨属于自然固氮，故D正确；故选：D。【点评】本题考查了氮的固定的分析判断，注意实质的理解应用，题目难度不大。5．下列关于N2的叙述不正确的是（）A．两个氮原子间以共价三键结合 B．N2既可用作氧化剂又可用作还原剂 C．氮的固定过程中N2均被氧化 D．大自然通过闪电释放的能量可将N2转化为含氮的化合物【分析】A．氮气分子的电子式为；B．N2中N元素的化合价处于中间价态，可以得电子也可以失电子；C．空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定；D．大自然通过闪电释放的能量可将N2转化为NO。【解答】解：A．氮气分子的电子式为，则两个氮原子间以共价三键结合，故A正确；B．N2中N元素的化合价处于中间价态，可以得电子也可以失电子，所以N2既可用作氧化剂又可用作还原剂，故B正确；C．空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，如：N2+3H2⇌高温、高压催化剂2NH3中氮气被还原，故D．大自然通过闪电释放的能量可将N2转化为NO，NO是含氮的化合物，故D正确；故选：C。【点评】本题考查氮气的性质，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确元素化合物的性质、氮的固定的含义是解本题关键，题目难度不大。6．下列过程不属于氮的固定的是（）A．打雷时氮气与氧气化合 B．工业合成氨 C．根瘤菌将氮气转化为硝酸盐 D．氨气与氯化氢化合生成铵盐【分析】将氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定，据此进行解答。【解答】解：A．氮气与氧气化合属于氮的固定，故A错误；B．工业合成氨是氮气与氢气制得氨气，属于氮的固定，故B错误；C．根瘤菌将氮气转化为硝酸盐属于氮的固定，故C错误；D．氨气与氯化氢化合生成铵盐不是氮气转化为氮化合物的过程，不是氮的固定，故D正确；故选：D。【点评】本题考查氮的固定，为高频考点，把握氮的固定的概念、反应实质为解答关键，试题侧重考查学生对基本概念的理解和应用，题目难度不大。7．在空气中N2能大量存在的根本原因是（）A．N2的密度比空气小 B．N2难溶于水 C．N2分子含有共价三键 D．N2是无色无味气体【分析】氮气分子中存在N≡N，三键中1个σ键、2个π键，键能大，键长短，分子结构稳定，是氮气能大量存在于空气中的根本原因。【解答】解：A．N2的密度比空气小不是其能在空气中大量存在的根本原因，故A错误；B．N2难溶于水不是其能在空气中大量存在的根本原因，故B错误；C．N2分子含有共价三键，故化学性质很稳定，是能在空气中大量存在的根本原因，故C正确；D．N2是无色无味气体不是其能在空气中大量存在的根本原因，故D错误；故选：C。【点评】本题主要考查了氮气的性质，注意氮气的化学性质在通常情况下比较稳定，一般不能与其它物质发生化学反应，题目较简单。8．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．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．侯氏制碱法利用了物质的溶解度差异先析出NaHCO3晶体，再加热制得纯碱 C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【分析】A．自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO；B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl＝NaHCO3↓+NH4Cl，利用了物质的溶解度差异先析出NaHCO3晶体，再加热制得纯碱；C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O2催化剂¯¯Δ4NO+6H2O、2NO+O2＝2NO2、3NO2+H2O＝2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O＝D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”。【解答】解：A．自然固氮是将空气中的N2转化为含氮的化合物，不一定是转化为NH3，故A错误；B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl＝NaHCO3↓+NH4Cl，它是利用了物质的溶解度差异先析出NaHCO3晶体，最后再加热制得纯碱，故B正确；C．工业上通过NH3催化氧化的反应过程生成了HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O2催化剂¯¯Δ4NO+6H2O、2NO+O2＝2NO2、3NO2+H2O＝2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O＝4HNO3D．氮元素在自然界中以游离态和化合态存在，多种形态的氮及其化合物间的相互转化形成了自然界的“氮循环”，故D正确；故选：A。【点评】本题主要考查了氮的固定，题目难度中等，掌握基础知识是解答该题的关键。9．薯条等膨化食品袋子里填充的是食品级氮气。下列有关氮及其化合物说法正确的是（）A．NO和N2都可稳定存在于空气中 B．N2既具有氧化性，又具有还原性 C．为增加肥效，碳酸氢铵和草木灰混合使用 D．N2、NO和NO2均为无色气体【分析】A．NO极易和氧气反应生成二氧化氮；B．处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性；C．草木灰主要成分是碳酸钾，显碱性，能与铵根发生双水解生成氨气；D．依据二氧化氮颜色判断。【解答】解：A．NO极易和氧气反应生成二氧化氮，所以NO不能在空气中稳定存在，故A错误；B．处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性，氮气中N元素化合价处于中间价态，所以既可以作氧化剂又可以作还原剂，如：氮气和金属反应时作氧化剂，和氧气反应时作还原剂，故B正确；C．铵态离子能与碳酸根离子相互促进水解生成氨气而降低肥效，故C错误；D．二氧化氮为红棕色，故D错误；故选：B。【点评】本题考查氮及其化合物的性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活应用，明确基本概念内涵、元素化合物性质是解本题关键，题目难度不大。10．氮是生命活动不可缺少的重要元素，自然界中存在的下列过程属于氮的固定的是（）A．动物体内将吸收的氨基酸转化为蛋白质 B．细菌作用下将氮气转化为NHC．空气中少量的氨气被水体吸收 D．雨水中的HNO3与土壤作用转化成硝酸盐【分析】将游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定，结合物质性质分析选项。【解答】解：A．动物体内将吸收的氨基酸转化为蛋白质不存在游离态的氮转化为氮的化合物的过程，故不是氮的固定，故A错误；B．细菌作用下将氮气转化为NH4+C．空气中少量的氨气被水体吸收，是化合态的氮变为化合态的氮，不是氮的固定，故C错误；D．雨水中的HNO3与土壤作用转化成硝酸盐，是化合态的氮变为化合态的氮，不是氮的固定，故D错误；故选：B。【点评】本题考查了氮的固定的分析判断，注意概念实质的理解应用，题目难度不大。11．海洋氮循环是海洋生物多样性和稳定性的重要保证，海洋中无机氮的循环过程如图所示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（）A．过程④中可能有氧气参与 B．海洋中不存在游离态的氮 C．海洋中的“反硝化作用”过程中氮被氧化 D．向海洋排放含NO3-的废水不会影响海洋中【分析】A．过程④中铵根被氧化，N的化合价升高，做还原剂被氧化；B．由图知，空气中的氮气和海洋中的氮气之间存在平衡；C．海洋中的反硝化作用是还原反应，硝酸根离子转变为亚硝酸根离子是降低氧含量的过程、亚硝酸根离子转变为氮气是去氧过程；D．向海洋排放含NO的废水，则硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应，亚硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应。【解答】解：A．过程④中铵根被氧化，N的化合价升高，做还原剂被氧化，则氧化剂可能是空气中的氧气，故A正确；B．由图中的转化关系可知，空气中的氮气和海洋中的氮气之间存在平衡，则海洋中存在游离态的氮，故B错误；C．由图中转化关系可知，海洋中的反硝化作用是还原反应，硝酸根离子转变为亚硝酸根离子是降低氧含量的过程、亚硝酸根离子转变为氮气是去氧过程，故理论上没有氧气的参与，故C错误；D．向海洋排放含NO的废水，则硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应，亚硝酸根离子浓度增大，促进反硝化反应，使海洋中氮气浓度增大，促使反应②发生，则会影响海洋中铵根的含量，故D错误；故选：A。【点评】本题考查氮循环和氮的固定，侧重考查学生分析和解决问题的能力，题目难度不大。12．氮是生物体的重要组成元素，也是维持高等动物生命活动的必需元素。氮的循环涉及地球上生物圈的方方面面。下列说法中，正确的是（）A．硝化过程中，含氮物质被还原 B．NH4+→NOC．土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素 D．氨氧化过程中，亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3：4【分析】A．硝化过程为：NH4+转化为NO2B．氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程；C．Fe2+能与NO3-反应转化为N2，Fe3+能与NHD．氨氧化过程中的反应为：NO2-+NH【解答】解：A．硝化过程为：NH4+转化为NO2-，NOB．氮的固定是指由游离态的氮转化为化合态的氮的过程，故NH4+C．Fe2+能与NO3-反应转化为N2，Fe3+能与NH4+反应转化为N2，故土壤中Fe2+和D．氨氧化过程中的反应为：NO2-+NH4+=N2+2H故选：C。【点评】本题考查元素化合物，侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况，试题难度中等。13．习近平总书记指出：“保障粮食安全是一个永远的话题，任何时候都不能放松”，保障粮食安全离不开化学对农业的支撑。下列说法错误的是（）A．草木灰中的K2CO3属于电解质 B．豆科植物的根瘤菌固氮属于氮的固定 C．大棚薄膜使用的聚氯乙烯的丢弃会造成白色污染 D．pH＜7的雨水均属于酸雨【分析】A．水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质；B．游离态氮元素转化为化合态氮元素为氮的固定；C．聚氯乙烯的丢弃会造成白色污染；D．正常雨水pH＜7，酸雨pH＜5.6。【解答】解：A．K2CO3属于盐，其水溶液能导电属于电解质，故A正确；B．豆科植物的根瘤菌固氮是将游离态的氮转变为化合态的氮，属于氮的固定中的自然固氮，故B正确；C．聚氯乙烯在短时间内不可被降解，随意丢弃聚乙烯塑料会造成白色污染，故C正确；D．空气中含二氧化碳，溶于水生成碳酸，正常雨水pH＜7，pH＜5.6的雨水为酸雨，故D错误；故选：D。【点评】本题考查了物质分类、物质性质和应用，注意知识的积累，题目难度不大。14．植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法正确的是（）N2→①根瘤菌NH3/A．高温有利于加快过程① B．浇水和松土有利于过程② C．过程③中NO2-D．过程④叫做氮的固定【分析】A.根据过程①有根瘤菌参与催化进行分析；B.根据过程②是NH3/NH4+和O2反应生成C.根据N的化合价变化进行分析；D.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程进行分析。【解答】解：A.过程①有根瘤菌参与催化，不能高温下进行，故A错误；B.过程②是NH3/NH4+和O2反应生成NO2-，浇水和松土有利于过程C.过程③中NO2-被氧化，N的化合价由+3价升高到+5价，NO2D.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，过程④是氮的化合物中的氮的转变，故D错误，故选：B。【点评】本题主要考查了氮的固定，难度不大，侧重考查学生分析问题、解决问题的能量，掌握基础知识是解答的关键。15．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH（一种固体催化剂）合成NH3的原理如图所示。下列关于该过程的说法不正确的是（）A．该过程属于氮的固定 B．LDH加快了反应的速率 C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：3 D．该过程证明，N2和H2合成NH3的反应是放热反应【分析】A.由游离态的氮变为化合态，为氮的固定；B.催化剂可以改变反应历程，降低反应的活化能；C.根据题意和图示，可以写出该反应的化学方程式为2N2+6H2O＝4NH3+3O2，分析反应中元素化合价变化判断解答；D.依据图示无法判断反应热效应。【解答】解：A．固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮，则此过程属于人工固氮的一种方式，故A正确；B．根据题意可知LDH为催化剂，催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，故B正确；C．根据题意和图示，可以写出该反应的化学方程式为2N2+6H2O＝4NH3+3O2，由于氮元素从0价降为﹣3价，氧元素从﹣2价升到0价，则氮气是氧化剂，水是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：3，故C正确；D．该过程没有体现氮气和氢气反应合成氨中的能量变化，故D错误；故选：D。【点评】本题考查氧化还原反应的应用、化学反应与能量变化等知识，明确发生反应实质为解答关键，注意掌握氧化还原反应的特征，注意氮的固定的概念，试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。二．解答题（共4小题）16．如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。（1）下列说法中错误的是C（填字母）。A.图中①和②的转化过程属于氮的固定B.③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化C.发生⑤转化的过程中，氮元素被还原D.⑥是在反硝化细菌作用下的反硝化过程，该过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响（2）氮循环过程中发生的反应之一可表示为NH4++2O2硝化细菌¯NO3-+2H++H【分析】（1）A．氮的固定是将游离态的氮原子转化为化合态氮的方法；B．动物含氮的蛋白属于含氮有机物，硝酸盐、亚硝酸盐等属于含氮无机物；C．转化的过程中，氮元素化合价升高的过程是氮元素被氧化的过程；D．反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响；（3）反应NH4++2O2=NO3-+2H++H2O中，N元素的化合价从﹣3升高到了+5【解答】解：（1）A．图中①和②的转化过程是将游离态的氮原子转化为化合态氮，属于氮的固定，故A正确；B．氨化过程是动植物蛋白转化为氨气或铵根离子，即有机物转化为无机物，③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化，故B正确；C．NH3转化成NO2-、NO3-，增加了O元素，则NH3被氧气氧化，即发生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，故D正确；故答案为：C；（2）反应NH4++2O2=NO3-+2H++H2O中，N元素的化合价从﹣3升高到了+5价，NH4+是还原剂，O元素的化合价从0价降低为﹣2价，该反应中转移电子数（以N元素计算）为1故答案为：8。【点评】本题考查的知识点较多，涉及氧化还原反应、物质之间的转化，为高频考点，注意把握图象中物质之间的转化关系、氧化还原反应原理和应用，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力。17．工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。（1）氮的固定有以下常见方式：生物固氮：N2→常温、常压固氮酶工业合成氨：N2+3H2⇌高温、高压催化剂通过雷电固氮：N2+O2放电¯2NO（2）断开氮分子中的N≡N键，需要吸收能量（填“吸收”或“释放”）。（3）高温不利于提高工业合成氨中N2的平衡转化率。①生产中依然选择高温合成氨，目的是提高化学反应速率。②针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了采用M﹣LiH（M表示金属）复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如图所示：资料：用单位时间内每克催化剂所获得的NH3的物质的量表示反应速率。a.无LiH，催化效率最高的金属是Fe。b.有LiH，反应速率明显增大。文献报道了M﹣LiH可能的催化过程如下：i.N2＝2N（在M表面解离）ii.N+LiH＝LiNHiii.3H2+2LiNH═2NH3+2LiH。在较低压强、较低温度下合成了NH3，这是合成氨反应研究中的重要突破。（4）最近，我国科研人员报道了一种氯化镁循环法，可进一步降低能耗。该方法的总反应为2N2+6H2O＝4NH3+3O2。转化关系如图：①A是Cl2。②科研人员将X与Mg315N2混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，产物中n(15【分析】（1）通过雷电固氮是放电条件下，氮气与氧气反应生成NO气体；（2）断键吸热，断开氮分子中的N≡N键需要吸收能量；（3）①高温不利于提高工业合成氨中N2的平衡转化率，但是为了提高化学反应速率；②a.由图可知，无LiH，催化效率最高的金属是Fe；b.该反应的总反应是工业合成氨的反应：N2+3H2⇌高温、高压催化剂2NH3，用总反应减去反应i、反应ii可得反应iii3H2+2LiNH═2NH3（4）①由图可知，MgCl2熔融电解，得到A和金属Mg，故A是氯气Cl2；②D为HCl，则X为氯化铵（NH4Cl），氯化铵（NH4Cl）和氯化镁反应生成氨气的化学方程式为：Mg315N2+6NH4Cl＝3MgCl2+8NH3↑，8份氨气中有2份来自Mg315N2，6份来自【解答】解：（1）通过雷电固氮是放电条件下，氮气与氧气反应生成NO气体，故答案为：N2+O2放电¯2NO（2）断键吸热，断开氮分子中的N≡N键需要吸收能量，故答案为：吸收；（3）①高温不利于提高工业合成氨中N2的平衡转化率，但是为了提高化学反应速率，需要较高温度。故答案为：提高化学反应速率；②a.由图可知，无LiH，催化效率最高的金属是Fe，故答案为：Fe；b.该反应的总反应是工业合成氨的反应：N2+3H2⇌高温、高压催化剂2NH3，用总反应减去反应i、反应ii可得反应iii3H2+2LiNH═2NH3故答案为：3H2+2LiNH═2NH3+2LiH；（4）①由图可知，MgCl2熔融电解，得到A和金属Mg，故A是氯气Cl2，故答案为：Cl2；②D为HCl，则X为氯化铵（NH4Cl），氯化铵（NH4Cl）和氯化镁反应生成氨气的化学方程式为：Mg315N2+6NH4Cl＝3MgCl2+8NH3↑，8份氨气中有2份来自Mg315N2，6份来自NH4故答案为：14【点评】本题考查元素化合物知识，涉及氮的固定，有关速率的影响因素、化学方程式书写等，题目难度不大。18．氮是大气中含量最多的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：（1）下列变化属于“氮的固定”的是c（填字母）。a．植物从土壤中吸收氮肥b．硝酸和氨气反应生成氮肥c．将空气中的氮气转变为氮的化合物（2）如图是工业生产硝酸的流程：①1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。氨的电子式是。实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制取氨气的化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2△¯CaCl2+2NH3↑+2H2O。②2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图：、、分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面。用文字描述图②→③表示的变化过程②→③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂。③写出氧化炉内反应的化学方程式4NH3+5O2催化剂¯△4NO+6H2O④吸收塔中通入空气的目的是将NO循环利用，再生成HNO3，提高原子利用率，减少污染。【分析】（1）氮的固定是指：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，游离态是指氮气单质；（2）①氨是由共价键构成的化合物；NH4Cl和Ca（OH）2加热制取氨气是得分解反应生成氨气；②图②→③则表示在催化剂表面，N2、H2中的化学键断裂；③氧化炉中NH3发生催化氧化生成NO；④通入空气，提供充足的氧气，以便使NO能够循环利用，全部转化成硝酸。【解答】解：（1）a.植物从土壤中吸收氮肥是化合物转化，不是氮的固定，故a错误；b.硝酸和氨气反应生成氮肥，是化合物反应，不是氮的固定，故b错误；c.将空气中的氮气转变为氮的化合物，是游离态氮元素变化为化合态，为氮的固定，故c正确；故答案为：c；（2）①氨分子中N存在孤对电子，则氨的电子式为：，NH4Cl和Ca（OH）2加热制取氨气是得分解反应生成氨气，方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2△¯CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：；2NH4Cl+Ca（OH）2△¯CaCl2+2NH3↑+2H2O；②分析题中图可以知道，图②→③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂，故答案为：②→③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂；③氧化炉中NH3发生催化氧化生成NO，发生反应的化学方程式为4NH3+5O2催