2025届高考化学二轮复习：氮及其化合物（含解析）

专题十一氮及其化合物

1、下列反应属于氮的固定作用的是（）

A.N?和不肯定条件下反应制取NH3

B.硝酸工厂用NHs氧化制取NO

C.NO遇空气转化为N02

D.由NH,制碳酸氢镂和硫酸氨

2、利用下列试验装置进行相应的试验，不能达到试验目的的是（）

A.利用图甲装置,可快速制取氨气

B.利用图乙装置,用饱和碳酸钠溶液分别CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液

C.利用图丙装置,可制取乙烯并验证其易被酸性KMnO&溶液氧化

D.利用图丁装置，可说明浓H2s0,具有脱水性、强氧化性,SO?具有漂白性、还原性

3、下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是（）

乂"］位/例叵而斥?回祇化反应|回丽…:

乩」I干燥IPa）|k500c.「化刑吩』

|⑤N,和

I再循环I

I■■

A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒

B.步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率

C.步骤③、④、⑤均有利于提高原料的转化率

D.产品液氨除可生产化肥外，还可用作制冷剂

4、汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家探讨发觉TiO2的混凝土或沥青可以

适度消退汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消退”过程的叙述错误的是（）

紫外线I

A.部分光能转变为化学能光

光

B.消退总反应为：4NOX+（5-2X）O2+2H2O====4HNC）3

C.运用纳米TiO2,产生的光生电子和空穴更多，NO,消退效率更高

D.1mol02比1mol羟基（一0H）多9必个电子（治为阿伏加德罗常数）

5、一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法正确的是（）

A.反应①属于“氮的固定”B.反应②属于氧化还原反应

C.反应③可通过电解LiOH水溶液实现D.上述三步循环的总结果为：N2+3H2=2NH3

6、肯定条件下，下列各组物质能一步实现'一”,~~^=¥转化关系的是（）

选项XYzW

ANO

NH3N2NO2

BCOC02Na2co3NaHCO3

CHS

2so2S03H2SO4

A12O3

DAlNaA102Al(OH)3

A.AB.BC.CD.D

7、利用SCR技术可有效降低柴油发动机NO*排放。SCR工作原理为尿素［CO（NH3］水溶液热

分解为NK和C02,再利用N&转化N0x,装置如图所示。下列说法不正确的是（）

尿素水溶液

♦____

尾气（N（）.）—►.⑼E确云f——*M、H,0

尿索热分解7"

SCR催化咕化器

A.尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应

B.转化器工作过程中，当转移0.6mol电子时,会消耗4.48LNH3

C.该装置转化N0时,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:3

D.转化NO2过程的化学方程式为8NH3+6N02M^7N2+12H20

8、工业废气中的氮氧化物（如NO、NO?等,用通式NO,表示）是主要的大气污染物之一。

为了爱护环境,工业上常通入氨气与之发生如下反应：NO'+NHjfNz+H?。来消退污

染。有关此反应，下列说法中错误的是（）

A.N2既是氧化产物又是还原产物

B.当尸1时,每生成2.5molN2,被氧化的气体有3mol

C.当JF2时,有Imol气体被还原,转移电子4mol

D.反应通式配平表示为：6NO^.+4XNH3=（3+2x）N2+6xH2O

9、已知饱和氯化镂溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如下装置制取氮气，并

用氮气制备C@3N2,CasNz遇水发生水解反应。下列说法错误的是（）

①

A.①中发生的化学反应为NaNOz+NHEl^^NaCl+Nzf+2压0

B.④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓H2s0,、碱石灰

C.③中盛放的试剂是NaOH溶液

D.试验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸储水，可以使试管口潮湿的红色石蕊

试纸变蓝

10、如图装置中,容器甲内充入0.ImolNO气体。干燥管内装有肯定量NaQ,从A处缓慢通

入C02气体。恒温下容器甲中活塞缓慢由D处向左移动，移至C处时容器体积缩至最小，为原

体积9/10,干燥管中物质的质量增加了2.24go随着CO?的接着通入，活塞又渐渐向右移动。

下列说法中正确的是()

A.活塞从D处移动到C处的过程中,通入的C02气体为2.24L(标准状况)

B.NO2转化为N204的转化率为20%

C.容器甲中NO已反应完

D.活塞移至C处后,接着通入amolCO2,此时活塞恰好回至D处,则a小于0.01

11、2017年5月4日《光明日报》报道称，中科院大连化学物理探讨所的探讨团队利用多功

能催化剂首次实现了C02干脆加氢制汽油的过程。其转化过程如图所示。

lb凡

m卷&)co/(CHA(品1⑤汽油

下列说法正确的是()

A.反应①的产物中含有水

B.反应②为化合反应

C.所制得汽油的主要成分是炫和煌的含氧衍生物

D.这种人造汽油用作汽车的燃料时,汽车尾气中不含氮氧化物

12、足量铜与肯定量的浓硝酸反应后得到硝酸铜溶液和N0?、冲0八NO的混合气体，这些气体

与1.68L0式标准状况下)混合后通入水中,全部气体完全被水汲取生成硝酸。若向所得硝酸

铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu"恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是()

A.60mLB.45mL

C.30mLD.15mL

13、氨为重要的化工原料，有广泛川途。

(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取：

1

a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)AH1=+216.4kJ-mol

1

b.CO(g)+H2O(g).CO2(g)+4H2(g)AH2=-41.2kJ-mol

则反应CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）AH,=。

（2）起始时投人氮气和氢气的物质的量分别为Imol、3mol,在不同温度和压强下合

成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。

①恒压时，反应肯定达到平衡状态的标记是（填序号）。

A.N?和HZ的转化率相等

B.反应体密度保持不变

C.c（Hz）/c（NH3）保持不变

D.c（NH3）/c（N2）=2

②Pi—（填“>”、“〈”、"=”或“不确定”，下同）p2;反应的平衡常数：B点D点。

③C点的转化率为；在A、B两点条件下，该反应从起先到平衡时生成

氨气的平均速率v（A）v（B）o

⑶N2H4可作火箭推动剂，NH3和NaClO在肯定条件下反应可生成

N2H40

①写出NH3和NaQO反应生成N2H4的化学方程式。

+

②已知25℃时的水溶液呈弱碱性：N2H4+H2ON2HS+HK]=lxl（T

+b

N2H>H2ON2H^+OHK2=lxlO-,25℃时，向N2H4水溶液中加入H2sO,欲使

c（N2H；）>c（N2H4）,同时©网2虱）>《2琮+）,应控制溶液pH的范围为

（用含a、b的式子表示）。

14某探讨小组设计如下所示试验装置（夹持装置已略去）分别探究NO与铜粉、Na2O2

的反应。

已知：①NO与Na2。？厂可发生反应2NO+Na2O2=2NaNO2。

②NO能被酸性高锦酸钾溶液氧化为NO-

③在溶液中存在平衡FeSO4+NO«Fe(NO)SO4(棕色)

I.关闭K3,打开除，探究NO与铜粉的反应并检验NO。

(1)反应起先前，打开K广通入一段时间N?其目的是

(2)装置B中盛放的试剂为水，其作用是。

(3)装置F中的试验现象为?装置H中收集的气体为(填化学式)。

II.关闭K2,打开K3,探究NO与Na?。?的反应并制备NaNO?。

(4)装置G的作用是。

(5)若省略装置C,则进入装置G中的气体除N?、NO夕卜，可能还有(填化学式)。

(6)测定反应后装置E中NaNO2的含量。已知：在酸性条件下，NO1可将MnO；还原

为M!?+,为测定样品中亚硝酸钠的含量，该小组同学称取ag样品溶于水配制成

250mL溶液，取25.00mL所得溶液于锥形瓶中，用0.100mol的酸性KMnO4溶

液滴定至终点时，消耗bmL酸性KMnC>4溶液。

①滴定过程中发生反应的离子方程式为。

②滴定过程中酸性KMnO4溶液的作

用,=

③样品中NaNO2的质量分数为(用含有a、b的代数式表示)

15、氮的氧化物（NOJ是大气污染物之一,为消退它们对环境的破坏作用，可以用以下两种方

法处理：

1.在肯定温度和催化剂条件下用NHs将NO,还原生成N2O某同学在试验室中对NL与NO?反应

进行了探究。

⑴NHs的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的,反应的化学方程式为=

②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接依次为:发生装置一（按气

流方向，用小写字母表示）

（2）Nft与NO2的反应将收集到的NL充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入

NO?（两端用夹子K、及夹好），在肯定温度下按图示装置进行试验。

打开Kb推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中,Y管中的试验现象为,反

应的化学方程式_______________

2.用氢氧化钠溶液可以汲取废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

（3）现用『L某浓度的NaOH溶液能完全汲取〃molNO?和mmolNO组成的大气污染物。

①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为mol•L'

②若所得溶液中c（NO］）:c（NO$）=l:9,则原混合气体中NO?和NO的物质的量之比

n:m=

答案以及解析

1答案及解析：

答案：A

解析：

2答案及解析：

答案：C

解析：

3答案及解析：

答案：C

解析：A.为防止催化剂中毒，反应前的混合气体氮气和氢气混合气体须要除杂净化，

故A正确；B.工业合成氨的反应是气体体积减小的反应，增大压强加快反应速率，

平衡正向进行，能增大反应物转化率，故B正确；C.步骤③催化剂不改变更学平衡，

反应物转化率不变，反应为放热反应。升温平衡逆向进行，转化率减小，④液化氨

气平衡正向进行，反应物转化率增大，⑤氮气和氢气循环运用有利于提高原料的转

化率，故C错误；D.氨气是工业重要的原料和酸反应生成镀盐可生产化肥外，氨气

易液化，变为气体时汲取四周热量可用作制冷剂，故D正确。

4答案及解析：

答案：D

解析：A.由图可知，在TiO?的催化作用下，紫外线供应能量，发生反应

光

4NOX+(5-2X)O2+2H2O===4HNO3,即有部分光能转化为化学能，故A正确；B.依据流

光

程分析可知，消退总反应为：4NOX+(5-2X)O2+2H2O===4HNO3,故B正确；C.纳米

Tic)?与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和空穴更多，从而消退更多的

NOx,故C正确；D.1mol02含有17mol电子，1mol经基(-0H)含有9moi电子，

即1mol02比1mol羟基(一0H)多8治个电子，故D错误。

5答案及解析：

答案：A

解析:

6答案及解析：

答案：B

解析：

7答案及解析：

答案：D

解析：尿素分解的化学方程式为CO(NH2)2+H2O^=CO2t+2NH3t,反应过程中没有元素化合价

发生变更,该反应不是氧化还原反应,A正确;没有说明温度和压强,不能确定NH3的体积,B错

误；该装置转化NO时,发生的反应为6N0+4NH3建型15岫+6时,还原剂为NH3,氧化剂为NO,其物

质的量之比为2:3,C正确;N02被NH3还原,其反应方程式为8NH3+6NO2型37N2+12H20,D正确。

8答案及解析：

答案：B

解析：A项正确，只有氮元素化合价发生变更,产物只有N2中有N元素;B项错误,此时反应

式变为6NO+4NH3=5N2+6H2。，生成2.5molN2,被氧化的气体有2mol;C项正确，

反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,有6moi气体被还原转移24moi电子;D项正确,依据

化合价变更和原子守恒配平。

9答案及解析：

答案：C

解析:依据题干可知,装置①为制备氮气的装置,饱和氯化铁溶液与亚硝酸钠晶体混合加热生

成氮气、氯化钠和水,反应的化学方程式为NaN02+NH£lANaCl+N2+2H。故A正确;CasL

遇水发生水解反应,所以产生的氮气须要干燥才能进入玻璃管中反装置④应为干燥装置,可

选用浓硫酸作干燥剂;装置⑥中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进人,装置⑥中可盛

放碱石灰,故B正确:装置中含有氧气,可利用装置③除去装置中的氧气,NaOH溶液不能除氧

气,可改成酸性氯化亚铁溶液,故C错误。试验结束后,装置⑤中有生成的Ca3N2,CasNz遇水发

生水解反应,生成NL和Ca(OH)2,NH3可以使潮湿的红色石蕊试纸变蓝,故D正确

10答案及解析：

答案：D

解析：

11答案及解析：

答案：A

解析：

12答案及解析：

答案：A

解析：分析整个过程可知：相当于皿。3中N元素的化合价没有变更，铜失的电

子全部给了。2。利用电子得失守恒有〃(Cu)义2=〃(。2)X4,可得〃(Cu)=0.15mol,则

,7(NaQH)3mo1

消耗的NaOH为n(NaOH)=O.3mol,V(NaOH)==0-=0.06L(.

c5mol/L

13答案及解析：

答案：(1)+175.2kJ-moU1

(2)BC；<；>；66.7%；<

一定条件

(3)2NH3+NaClO====N2H4+NaCl+H2O

14-b<pH<14-a

1

解析：⑴已知a.CH4(g)+H2O(g).CO(g)+3H2(g)AH1=+216.4kJ-mol,b.

1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+4H2(g)AH2=-41.2kJ-mol,依据盖斯定律由a+b可得反应：

111

CH4(g)+H2O(g).CO?(g)+4H?(g)AHj=+216.4kJ-mol+(-41.2kJ-mol)=+175.2kJ-mol

(2)①A.氮气和氢气的初始物质的量之比为1:3,由反应方程式

N2+3H,2NH3可得，氮气和氢气按物质的量之比1：3反应，所以N,和H,

的转化率始终是相等的，与是否达到平衡状态无关，故A不选；B.该反应是一个气

体分子数变更的反应，恒压时只要不平衡，气体体积就会发生变更，因为气体总质

量不变，所以密度就会不断变更，当密度不变时，说明达到平衡状态，故B选；C.

氮气是反应物，氨气是生成物，若氢气削减，则氨气必增多，其比值c(H2)/c(NHj就

会变更，当比值不变时说明已经处于平衡状态，故C选；D.氢气是反应物，氨气是

生成物，只要不平衡，若氢气削减，则氨气必增多.其比值c(H2)/c(NH3)就会变更，

当比值不变时说明已经处于平衡状态，但当比值为2时，不肯定说明不再变更，所

以不肯定是平衡状态，故D不选。②合成氨反应是一个气体分子数减小的反应，增

大压强有利于平衡正向移动，由图可知，温度相同时，压强为耳时平衡混合物中氨

的体枳分数小于压强为巳时，所以P1<Pz；合成氨正反应为放热反应，温度越高，平

衡常数越小，D点温度高于B点温度，所以平衡常数：B>Do

③设C点H2a(H2)

初始(mol)

转化(mol)a(H2)3a(H2)2a(H2)

平衡(mol)l-aXH?)3-3或凡)2a(H2)

因为平衡混合物中氨的体积分数为50%同温同压下气体体积分数与物质的

量分数相等，所以2a(H2)/[l-a(H2)+3-3a(H2)+2a(H2)]xl00%=50%,解得仪凡尸

66.7%；A、B两点平衡混合物中氨的体积分数相同，B点温度和压强均高于A点温度

和压强，则在A、B两点条件下，该反应从起先到平衡时生成氨气的平均

速率：V(A)<v(B)。

(3)①NH：与NaClO肯定条件下发生氧化还原反应可得到脱(N2H口、氟化钠和水，

NaClO作氧化剂，被还原为NaCl,所以该反应的化学方程式为：

一定条件

2NH3+NaClO====N2H斗+NaCl+H2O

②K]=c(N2H)c(OH)/c(N2H4)=lxlOY,所以c(N?H；)=c(N2HJ时，

-a+(14a)+

c(OH)=lxlO,c(H)=Kw/c(OH)=10',pH=-lgc(H)<14-a,

bb

长可用腐时(1)c(2；)=xlO,所以C(N2H；)=C(N2H：+)时，c(OH)=lxlO,

+(14-b)+

c(H)=KW/c(OH-)=10,pH=-lgc(H)=14-b,则c(N2n)>c(N?H；+)时，

b+(14-b)+

c(OH)>lxlO,c(H)=KW/c(OH-)<10,pH=-lgc(H)>14-b

欲使c(N2H；)>c(N2H4),同时c(N2H；)>c(N2H3,应限制溶液pH的范围为

(14-b,14-a)

14答案及解析：

答案：(1)排尽装置中的空气，防止NO被空气中的氧气氧化为二氧化氮

(2)汲取挥发出的硝酸

⑶溶液由浅绿色变为棕色NO、N2

(4)汲取未参加反应的NO,防止污染空气

(5)NO2和02

2+

(6)5NO2+2MnC>4+6H+===5NC>3+2Mn+3H2O；作氧化剂和滴定剂；17.25b/a%

解析：(1)N