高考化學同步復習專項：專題十一 氮及其化合物含解析

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1、 2020屆高考二輪復習專項：專題十一 氮及其化合物 1、下列反應屬于氮的固定作用的是(?? ) A.N2和H2一定條件下反應制取NH3 B.硝酸工廠用NH3氧化制取NO C.NO遇空氣轉化為NO2 D.由NH3制碳酸氫銨和硫酸氨 2、利用下列實驗裝置進行相應的實驗,不能達到實驗目的的是(?? ) A.利用圖甲裝置,可快速制取氨氣 B.利用圖乙裝置,用飽和碳酸鈉溶液分離CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液 C.利用圖丙裝置,可制取乙烯并驗證其易被酸性KMnO4溶液氧化 D.利用圖丁裝置,可說明濃H2SO4具有脫水性、強氧化性,SO2具有漂白性、還原性 3

2、、下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。有關說法錯誤的是( ) A.步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒 B.步驟②中“加壓”既可以提髙原料的轉化率，又可以加快反應速率 C.步驟③、④、⑤均有利于提高原料的轉化率 D.產(chǎn)品液氨除可生產(chǎn)化肥外，還可用作制冷劑 4、汽車尾氣的治理是減輕空氣污染的有效途徑?？茖W家研究發(fā)現(xiàn)的混凝土或瀝青可以適度消除汽車尾氣中的氮氧化物，其原理如下。下列關于“消除”過程的敘述錯誤的是( ) A.部分光能轉變?yōu)榛瘜W能光 B.消除總反應為: C.使用納米，產(chǎn)生的光生電子和空穴更多，消除效率更高 D. 1?mol 比1 mol羥基(一OH)多9個電子

3、(為阿伏加德羅常數(shù)) 5、一種新型的合成氨的方法如圖所示，下列說法正確的是(　　) A.反應①屬于“氮的固定” B.反應②屬于氧化還原反應 C.反應③可通過電解LiOH水溶液實現(xiàn) D.上述三步循環(huán)的總結果為：N2＋3H2＝2NH3 6、一定條件下，下列各組物質(zhì)能一步實現(xiàn)轉化關系的是( ) 選項 X Y Z W A NH3 N2 NO NO2 B CO CO2 Na2CO3 NaHCO3 C H2S SO2 SO3 H2SO4 D Al Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 A.A B.B

4、 C.C D.D 7、利用SCR技術可有效降低柴油發(fā)動機NOx排放。SCR工作原理為尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,再利用NH3轉化NOx,裝置如圖所示。下列說法不正確的是(?? ) A.尿素水溶液熱分解反應不屬于氧化還原反應 B.轉化器工作過程中,當轉移0.6mol電子時,會消耗4.48L NH3 C.該裝置轉化NO時,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2:3 D.轉化NO2過程的化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O 8、工業(yè)廢氣中的氮氧化物(如NO、等,用通式表示)是主要的大氣污染物之一。為了保護環(huán)境,工業(yè)上常通入氨

5、氣與之發(fā)生如下反應:來消除污染。有關此反應,下列說法中錯誤的是( ) A.既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 B.當x=1時,每生成2.5mol ,被氧化的氣體有3mol C.當x=2時,有1mol氣體被還原,轉移電子4mol D.反應通式配平表示為: 9、已知飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱可制備氮氣。利用如下裝置制取氮氣，并用氮氣制備Ca3N2，Ca3N2遇水發(fā)生水解反應。下列說法錯誤的是( ) A．①中發(fā)生的化學反應為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O B．④、⑥中依次盛裝的試劑可以是濃H2SO4、堿石灰 C．③中盛放的試劑是NaOH溶液 D．實驗結

6、束，取⑤中的少量產(chǎn)物于試管中，加適量蒸餾水，可以使試管口濕潤的紅色石蕊試紙變藍 10、如圖裝置中,容器甲內(nèi)充入0.1mol NO氣體。干燥管內(nèi)裝有一定量Na2O2,從A處緩慢通入CO2氣體。恒溫下容器甲中活塞緩慢由D處向左移動,移至C處時容器體積縮至最小,為原體積9/10,干燥管中物質(zhì)的質(zhì)量增加了2.24g。隨著CO2的繼續(xù)通入,活塞又逐漸向右移動。下列說法中正確的是( ?? ) A.活塞從D處移動到C處的過程中,通入的CO2氣體為2.24L(標準狀況) B.NO2轉化為N2O4的轉化率為20% C.容器甲中NO已反應完 D.活塞移至C處后,繼續(xù)通入a mol CO2,此時活塞恰

7、好回至D處,則a小于0.01 11、2017年5月4 日《光明日報》報道稱,中科院大連化學物理研究所的研究團隊利用多功能催化劑首次實現(xiàn)了CO2直接加氫制汽油的過程。其轉化過程如圖所示。 下列說法正確的是(?? ) A.反應①的產(chǎn)物中含有水 B.反應②為化合反應 C.所制得汽油的主要成分是烴和烴的含氧衍生物 D.這種人造汽油用作汽車的燃料時,汽車尾氣中不含氮氧化物 12、足量銅與一定量的濃硝酸反應后得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與1.68L O2(標準狀況下)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/L NaOH

8、溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是( ? ) A.60mL??????? B.45mL??????? C.30mL??????? D.15mL 13、氨為重要的化工原料，有廣泛川途。 (1)合成氨中的氫氣可由下列反應制?。? a. b. 則反應 。 (2)起始時投人氮氣和氫氣的物質(zhì)的量分別為1?mol、3?mol，在不同溫度和壓強下合成氨。平衡時混合物中氨的體積分數(shù)與溫度的關系如圖。 ①恒壓時，反應一定達到平衡狀態(tài)的標志是 (填序號）。 A.和的轉化率相等 B.反應體密度保持不變 C.保持不變 D. = 2 ②

9、(填“>”、“<”、“=”或“不確定”，下同）；反應的平衡常數(shù)：B點 D點。 ③C點的轉化率為 ；在A、B兩點條件下，該反應從開始到平衡時生成氨氣的平均速率v(A) v(B)。 (3)可作火箭推進劑，和在一定條件下反應可生成。 ①寫出和反應生成的化學方程式 。 ②已知25℃時的水溶液呈弱堿性： ，25 ℃時 ，向 水溶液中加入欲使，同時，應 控 制 溶液pH的范圍為 (用含a、b的式子表示）。 14、某研究小組設計如下所示實驗裝置（夾持裝置已略去）分別探究NO與銅粉、的反應。 已知：①

10、NO與廠可發(fā)生反應。 ②NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為 ③在溶液中存在平衡 (棕色) I.關閉，打開，探究NO與銅粉的反應并檢驗NO。 (1)反應開始前，打開，通入一段時間其目的是 。 (2)裝置B中盛放的試劑為水，其作用是 。 (3)裝置F中的實驗現(xiàn)象為 。裝置H中收集的氣體為 （填化學式）。 II.關閉，打開，探究NO與的反應并制備。 (4)裝置G的作用是_________ 。 (5)若省略裝置C，則進入裝置G中的氣體除、NO夕卜，可能還有

11、 (填化學式）。 (6)測定反應后裝置E中的含量。已知：在酸性條件下，可將還原為 ，為測定樣品中亞硝酸鈉的含量，該小組同學稱取a g樣品溶于水配制成250?mL溶 液，取25.00 mL所得溶液于錐形瓶屮，用0. 100 mol?L-1的酸性溶液滴定至終點時，消耗b?mL酸性溶液。 ①滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為 。 ②滴定過程中酸性溶液的作用 。 ③樣品中的質(zhì)量分數(shù)為 (用含有a、b的代數(shù)式表示) 15、氮的氧化物(NOx)

12、是大氣污染物之一,為消除它們對環(huán)境的破壞作用,可以用以下兩種方法處理: 1.在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。 (1)NH3的制備 ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_____,反應的化學方程式為____________________。 ②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為:發(fā)生裝置→__________(按氣流方向,用小寫字母表示) (2)NH3與NO2的反應將收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好),在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。

13、 ? ? 打開K1,推動注射器活塞,使X中的氣體緩慢充入Y管中,Y管中的實驗現(xiàn)象為__________,反應的化學方程式_______________。 2.用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反應的化學方程式如下: NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O (3)現(xiàn)用V L某濃度的NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO組成的大氣污染物。 ①所用燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度至少為_______mol·L-1。 ②若所得溶液中,則原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比n:m=_______。

14、 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.為防止催化劑中毒，反應前的混合氣體氮氣和氫氣混合氣體需要除雜凈化，故A正確；B.工業(yè)合成氨的反應是氣體體積減小的反應，增大壓強加快反應速率，平衡正向進行，能增大反應物轉化率，故B正確；C.步驟③催化劑不改變化學平衡，反應物轉化率不變，反應為放熱反應。升溫平衡逆向進行，轉化率減小，④液化氨氣平衡正向進行，反應物轉化率增大，⑤氮氣和氫氣循環(huán)使用有利于提高原料的轉化率，故C錯誤；D.氨氣是工業(yè)重要的原料和

15、酸反應生成銨鹽可生產(chǎn)化肥外，氨氣易液化，變?yōu)闅怏w時吸收周圍熱量可用作制冷劑，故D正確。 4答案及解析： 答案：D 解析：A.由圖可知，在的催化作用下，紫外線提供能量，發(fā)生反應，即有部分光能轉化為化學能，故A正確；B.根據(jù)流程分析可知，消除總反應為：，故 B 正確；C.納米與紫外線接觸面積更大，將產(chǎn)生更多的光生電子和空穴更多，從而消除更多的，故C正確；D. 1?mol含有17?mol電子，1?mol經(jīng)基（一OH)含有9?mol 電子，即 1?mol 比 1 mol 羥基（—OH)多 8個電子，故D錯誤。 5答案及解析： 答案：A 解析：

16、6答案及解析： 答案：B 解析： 7答案及解析： 答案：D 解析：尿素分解的化學方程式為CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑,反應過程中沒有元素化合價發(fā)生改變,該反應不是氧化還原反應,A正確;沒有說明溫度和壓強,不能確定NH3的體積,B錯誤;該裝置轉化NO時,發(fā)生的反應為6NO+4NH35N2+6H2O,還原劑為NH3,氧化劑為NO,其物質(zhì)的量之比為2:3,C正確;NO2被NH3還原,其反應方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O,D正確。 8答案及解析： 答案：B 解析：A項正確,只有氮元素化合價發(fā)生變化,產(chǎn)物只有中有N元素;B項錯誤,

17、此時反應式變?yōu)?生成2.5mol ,被氧化的氣體有2mol; C項正確,反應為,有6mol氣體被還原轉移24mol電子;D項正確,根據(jù)化合價變化和原子守恒配平。 9答案及解析： 答案：C 解析：根據(jù)題干可知,裝置①為制備氮氣的裝置,飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱生成氮氣、氯化鈉和水,反應的化學方程式為NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O,故A 正確;Ca3N2遇水發(fā)生水解反應,所以產(chǎn)生的氮氣需要干燥才能進入玻璃管中反裝置④應為干燥裝置,可選用濃硫酸作干燥劑;裝置⑥中也應裝有干燥劑, 防止空氣中的水蒸氣進人,裝置⑥中可盛放堿石灰,故B正確:裝置中含有氧氣,可利

18、用裝置③除去裝置中的氧氣,NaOH溶液不能除氧氣,可改成酸性氯化亞鐵溶液,故C錯誤。實驗結束后,裝置⑤中有生成的Ca3N2,Ca3N2遇水發(fā)生水解反應,生成NH3和Ca(OH)2,NH3可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,故D正確 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：分析整個過程可知：相當于HNO3中N元素的化合價沒有變化，銅失的電子全部給了O2。利用電子得失守恒有n(Cu)×2=n(O2)×4,可得n(Cu)=0.15mol,則消耗的NaOH為n(NaOH)=0.3mo

19、l, 。 13答案及解析： 答案：（1) + 175. 2 kJ?mol-1 (2)BC ；<；>；66.7%；< (3) 14-b

20、， 氨氣是生成物，若氫氣減少，則氨氣必增多，其比值就會變化，當比值不變時說明已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，故C選；D.氫氣是反應物，氨氣是生成物，只要不平衡，若氫氣減少，則氨氣必增多.其比值就會變化，當比值不變時說明已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，但當比值為2時，不一定說明不再變化，所以不一定是平衡狀態(tài)，故D不選。②合成氨反應是一個氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強有利于平衡正向移動，由圖可知，溫度相同時，壓強為時平衡混合物中氨的體枳分數(shù)小于壓強為時，所以；合成氨正反應為放熱反應，溫度越高，平衡常數(shù)越小，D點溫度高于B點溫度，所以平衡常數(shù)：B>D。 ③設C點 初始(mol) 1 3

21、 0 轉化(mol) 平衡(mol) 因為平衡混合物中氨的體積分數(shù)為50%，同溫同壓下氣體體積分數(shù)與物質(zhì)的量分數(shù)相等，所以，解得= 66.7%；A、B兩點平衡混合物中氨的體積分數(shù)相同，B點溫度和壓強均高于A點溫度和壓強，則在A、B兩點條件下，該反應從開始到平衡時生成氨氣的平均速率：v (A)

22、及解析： 答案：(1)排盡裝置中的空氣，防止NO被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮 (2)吸收揮發(fā)出的硝酸 (3)溶液由淺綠色變?yōu)樽厣玁O、 (4)吸收未參與反應的NO，防止污染空氣 (5)和 (6)；作氧化劑和滴定劑；17.25b/a% 解析：(1)NO易與反應生成，反應開始前，打開，通入一段時間，其目的是排盡裝置中的空氣，防止NO被空氣中的氮氣氧化為二氧化氮。 (2)硝酸易揮發(fā)，會隨NO一起出來干擾后續(xù)的實驗，所以裝置B中盛放的試劑為水為了溶解揮發(fā)的硝酸。 (3)由于在溶液中在平衡（色），裝置F中的實驗現(xiàn)象為溶液由淺綠色變?yōu)樽厣?，D裝置紅色粉末變?yōu)楹谏?，NO和Cu發(fā)至了

23、反應，生成CuO和，又因為NO是氣體，不可能完全反應，故H收集的氣體是一氧化氮和。 (4)根據(jù)信息NO能與酸性高錳酸鉀溶液反應，裝置G的作用吸收未參與反應的NO，防止污染空氣。 (5)C是干燥裝置，若省略裝置C.，那么水蒸氣會與反應生成NaOH和，NO和反應生，則進入裝置G中的氣體除、NO外，可能還有和。 (6)①在酸性條件下，可將還原為，化學反應方程式： ②滴定過程中酸性溶液的作用既作為滴定反應的反應物，作氧化劑，自身也可作指示劑判斷反應終點，當錐形瓶滴入最后一滴溶液，恰好變?yōu)榈仙?，且半分鐘不變色，即可? ③，，的質(zhì)量分數(shù)= 15答案及解析： 答案：1.(1)①A;Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O ②dcfej (2)紅棕色氣體慢慢變淺,最后褪為無色;8NH3+6NO2=7N2+12H2O; 2.(3)①(m+n)/V;②3:2 解析：