专题7 氮与社会可持续发展　检测卷 (含答案）2024-2025学年高一化学必修2（苏教版2019）

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专题7　检测卷可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　Mg—24　S—32　Cl—35.5　Ca—40　Cu—64　Ba—137一、 单项选择题：本题包括12题。1. （2024淮安马坝高级中学期中）环境污染问题越来越受到人们的关注，环境污染大多是由于人类生产活动中过度排放有关物质引起的。下列环境问题与所　　　　　　　　　　　　　　　A. 温室效应——CO2B. 臭氧层破坏——COC. 光化学烟雾——NOxD. 水体富营养化——含氮、磷等的营养物质2. （2024苏州昆山周市高级中学月考）将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫作氮的固定，包括自然固氮和人工固氮。以N2、H2为原料，在高温、高压和铁催化条件下合成氨的人工固氮技术是20世纪人类最伟大的成就之一。1921年，我国化工先驱侯德榜创造了将制碱与制氨结合的“联合制碱法”，为纯碱和氨肥工业技术的发展作出了杰出贡献。下列关于氮的转化过程，属于人工固氮的是(　　)A. 用N2和H2合成氨 B. 闪电时空气中N2转化为NOC. 用NH3和CO2合成尿素 D. 豆科植物的根瘤菌固氮3. 自然界的氮循环如图所示。下列说法不正确的是(　　)A. 植物的根瘤菌可起固氮作用B. 雷电作用下实现了人工固氮C. 氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应D. 含氮无机物与含氮有机物可相互转化4. （2022盐城期末）下列有关一些物质的性质说法正确的是(　　)A. Cl2能使鲜艳的红花褪色，说明Cl2具有漂白性B. 加热条件下，浓硫酸能溶解金属铜，说明其具有强酸性C. 常温下，浓硝酸能使金属铝钝化，可以用铝槽车运输浓硝酸D. 金属钠保存在煤油中，实验剩余的金属钠不能放回原瓶5. （2024南通如皋一中、南京九中教学质量调研）下列含氮物质反应的化学方程式书写正确的是(　　)A. 工业上用水吸收NO2制硝酸的化学方程式：2NO2＋H2O===HNO3＋NOB. 实验室用稀硝酸处理试管上银镜的离子方程式：Ag＋2H＋＋NO eq \o\al(－,3)===Ag＋＋NO2↑＋H2OC. 工业上生产纯碱的化学方程式：2NaCl＋2NH3＋CO2＋H2O===Na2CO3↓＋2NH4ClD. 实验室制备NH3的化学方程式：Ca(OH)2＋2NH4Cl eq \o(====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O6. （2024泰州姜堰中学期中）氨是一种重要的化工原料，广泛用于硝酸、纯碱、制药、化肥等工业。合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，N2在催化剂作用下发生一系列转化的示意图如下。有关图1和图2的说法正确的是(　　) 图1 图2A. 催化剂b表面发生的反应利用了NH3的氧化性B. 催化剂a、b表面发生的反应过程中均发生了非极性共价键的断裂C. 合成氨反应的热效应可表示为E(N—N)＋3E(H—H)－6E(N—H)（E表示键能）D. 22.4 L N2在催化剂a表面充分反应，转移电子数一定为6×6.02×10237. （2024连云港新海高级中学月考）氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。下列有关氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)A. N2难溶于水，可用作粮食保护气B. 氨水具有碱性，可用于去除烟气中的SO2C. NO2具有还原性，与N2H4混合可用作火箭推进剂D. HNO3具有氧化性，可用于生产氮肥NH4NO38. （2024南通期末）实验室制取NO2的实验原理及装置均正确的是(　　) A. 制取NO2 B. 净化NO2 C. 收集NO2 D. 尾气处理9. （2024无锡一中月考）部分含氮、硫元素的化合物的“价—类二维图”如图所示，下列关于各物质的说法错误的是(　　)A. i的浓溶液可以和b反应B. e的浓溶液可以用来干燥c和fC. g和CO均属于汽车尾气，但可以通过催化转化生成无毒气体D. 将c和h同时通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀10. （2024扬州邗江中学期中）NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图。研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。下列说法正确的是(　　)　A. NH3催化还原NO为吸热反应B. 过程Ⅰ中NH3断裂N—HC. 过程Ⅱ中NO为氧化剂，Fe2+为还原剂D. 脱硝的总反应为4NH3(g)＋4NO(g)＋2O2(g)⥫⥬4N2(g)＋6H2O(g)11. （2023南京协同体七校期中）依据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法不正确的是(　　)A. X是N2O5B. 可用排空气法收集NO气体C. 工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D. 由NH3→N2，从原理上看，可由NH3与NO2反应实现12. （2023徐州铜山期中调研）绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含NH eq \o\al(＋,4)废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如图流程：下列说法不正确的是(　　)A. 固体1中主要含有CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2B. X可以是空气，但不能过量C. 捕获剂所捕获的气体主要是CO、N2D. 处理含NH eq \o\al(＋,4)废水时，发生的反应为NH eq \o\al(＋,4)＋NO eq \o\al(－,2)===N2↑＋2H2O二、 非选择题：本题包括3题。13. （2022连云港期末）氮的氧化物是主要的大气污染物，必须脱除才能排放。(1) 臭氧与空气中的氮氧化物和　　　　（填字母）在紫外线照射下产生光化学烟雾。a. 二氧化硫　　　　　b. 碳氢化合物　　　　　c. 二氧化碳(2) 汽车排气管内的催化剂能将CO和NO2转化为无害气体，反应的化学方程式为_____________________________________________。(3) 工业上，在催化剂作用下用NH3还原废气中NOx生成N2和H2O达到脱除目的，但当温度高于400 ℃时，NOx脱除率下降，原因可能是_____________________________________________________。(4) 工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。①用Na2CO3溶液吸收硝酸工业尾气中的NO2，生成等物质的量的两种钠盐（一种为NaNO2）及一种气体，反应的离子方程式为__________________________________________________。②NaOH溶液浓度越大黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2（混有NO）含量不同的工业尾气，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如图所示，曲线Ⅱ表示NO的物质的量　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）NO2物质的量。当NaOH溶液浓度高于0.5 mol/L后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是__________________________________________。14. （2024扬州邗江中学期中）汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。回答下列问题。(1) 在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)＋2NO(g)⥫⥬2CO2(g)＋N2(g)，一定温度下，在容积为10 L的恒容密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO、0.3 mol NO，1 min达平衡，测得CO的物质的量为0.16 mol，则：①从开始到平衡时的反应速率v(CO)＝　　　　mol/(L·min)。②NO的平衡转化率为　　　　。(2) 研究在相同时间内不同温度下经酸化处理的Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响，结果如图1所示。在60～80 ℃时，NO脱除率下降的可能原因是___________________________________________________________________________。 图1 图2(3) 通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图2所示。①Pt电极上发生的是　　　　（填“氧化”或“还原”）反应。②外电路中，电子流动方向是　　　　（填字母）。A. 从NiO电极流向Pt电极B. 从Pt电极流向NiO电极③NiO电极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　。(4) SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放，SCR（选择性催化还原）工作原理如图3所示，NSR（NOx储存还原）工作原理如图4所示。 图3 图4①尿素[CO(NH2)2]的水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。②SCR催化过程中，当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒，用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：___________________________________________________________________________________。③NSR转换中，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，图中NO的去除机理可描述为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15. （2024南通海安高级中学月考）某化学兴趣小组利用下列装置制备亚硝酸钠(NaNO2)，并测定样品中NaNO2的质量分数，实验装置如图所示。回答下列问题。已知：①2NO＋Na2O2===2NaNO2；②NaNO2易被空气氧化，NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO eq \o\al(－,3)。Ⅰ. NaNO2的制备。(1) 装置A中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________。(2) 装置C中浓硫酸的作用是______________________________________________________________________。(3) 反应开始前打开止水夹K，通入氮气的目的是　　　　　　　　　　　；实验结束后，继续通入氮气的目的是_______________________________________________________________________。Ⅱ. 测定样品中NaNO2的质量分数。步骤1：准确称取0.460 0 g样品，放入锥形瓶中加适量蒸馏水完全溶解；步骤2：向锥形瓶中加入过量的0.100 0 mol/L的KI溶液并酸化；步骤3：向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液，缓慢加入0.200 0 mol/L的Na2S2O3溶液至恰好完全反应，反应原理为I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI。进行三次平行实验，消耗Na2S2O3溶液体积的平均值为30.00 mL。(4) 步骤2中NO eq \o\al(－,2)转化为NO，写出该反应的离子方程式：___________________________________________________________。(5) 计算该产品中NaNO2的质量分数。（写出计算过程）专题7　检测卷1. B　CO2属于温室气体，可以导致温室效应，A不符合题意；氟利昂的使用会破坏臭氧层，臭氧层破坏与CO无关，B符合题意；空气中含有的NOx与碳氢化合物在光照的条件下反应，生成有毒的烟雾，就是光化学烟雾，C不符合题意；含氮、磷等生活废水的大量排放，能够引起植物疯长，是引起水体富营养化的原因，D不符合题意。2. A　工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，A正确；闪电时空气中N2转化为NO，属于自然固氮，B错误；用NH3和CO2合成尿素，不属于固氮，C错误；豆科作物的根瘤菌将N2转化为NH3，属于生物固氮，D错误。3. B　植物的根瘤菌可起固氮作用，A正确；雷电作用下实现的是自然固氮，B错误；自然固氮、人工固氮，氨或铵盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸盐被细菌分解等都涉及氧化还原反应，C正确；由氮循环的示意图可知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物与含氮有机物的相互转化，D正确。4. C　Cl2能使鲜艳的红花褪色，是Cl2与水反应生成的次氯酸具有漂白性，A错误；加热条件下，浓硫酸能溶解铜，生成SO2和CuSO4，说明其具有强氧化性和酸性，B错误；常温下，浓硝酸能使金属铝钝化，在铝表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，可以用铝槽车运输浓硝酸，C正确；金属钠保存在煤油中，实验剩余的金属钠要放回原瓶，不能乱放，易引起火灾，D错误。5. D　NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2＋H2O===NO＋2HNO3，A错误；用稀硝酸除去试管内壁银镜生成NO，离子方程式为3Ag＋4H＋＋NO eq \o\al(－,3)===3Ag＋＋NO↑＋2H2O，B错误；工业上生产纯碱的反应为二氧化碳与氨气、饱和食盐水反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，其中生成碳酸氢钠的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，C错误；实验室利用氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气，化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4Cl eq \o(====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正确。6. B　NH3中N的化合价为－3，NO中N的化合价为＋2，化合价升高，故作还原剂，A错误；催化剂a、b表面发生的反应过程中均发生了非极性共价键(N2、H2、O2)的断裂，B正确；合成氨反应的热效应ΔH＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)（E表示键能），C错误；由于该反应为可逆反应，且并未明确气体所处状态，故不能计算，D错误。7. B　氮气化学性质稳定，不易与其他物质反应，可用作粮食保护气，与其难溶于水无关，A错误；氨水具有碱性，能与SO2反应从而吸收SO2，B正确；NO2与N2H4反应生成氮气和水，该反应中NO2得电子，体现氧化性，C错误；HNO3可与氨气反应生成NH4NO3，该反应中HNO3中的元素化合价无变化，不体现氧化性，D错误。8. C　Cu与稀硝酸反应生成NO，不能制备二氧化氮，A错误；二氧化氮与NaOH溶液发生氧化还原反应，不能净化二氧化氮，B错误；二氧化氮的密度比空气密度大，图中导管长进短出可收集二氧化氮，C正确；二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，且NO有毒，应选NaOH溶液吸收尾气，D错误。9. B　由图可知，a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，f为NH3，g为NO，h为NO2，i为HNO3。硝酸有氧化性，可以和硫发生氧化还原反应，A正确；浓硫酸可以和氨气反应，不能干燥氨气，B错误；NO、CO在催化转化器中发生反应生成N2和CO2两种无毒气体，C正确；二氧化硫和二氧化氮同时通入水中，会生成硫酸，加入氯化钡会生成硫酸钡白色沉淀，D正确。10. B　由题中反应过程与能量图可知，该反应是放热反应，A错误；由反应过程图可看出，过程Ⅰ氨气转化为—NH2，所以过程Ⅰ中NH3断裂N—H，B正确；过程Ⅱ中NO→N2，N元素化合价由＋2→0，NO为氧化剂，Fe化合价不变，Fe2+不是还原剂，C错误；由反应过程图可知，脱硝的总反应为4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g) eq \o(=====,\s\up7(催化剂))4N2(g)＋6H2O(g)，D错误。11. B　根据价—类二维图，X中N元素的化合价为＋5，X为氧化物N2O5，A正确；NO极易与空气中的O2反应生成NO2，因此不能用排空气法收集NO，B错误；NH3和O2反应制得NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸，C正确；根据氧化还原反应的归中原理分析，NH3可与NO2反应生成N2和水，D正确。12. C　工业废气通过过量的石灰乳，CO2和SO2被吸收，生成碳酸钙和亚硫酸钙，气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到NaNO3，NO eq \o\al(－,2)和NH eq \o\al(＋,4)反应生成无污染的气体，应为N2，气体2有N2和CO，捕获剂所捕获的气体主要是CO，据此解答。工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氢氧化钙过量，则固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，A正确；由分析可知，气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，B正确；根据分析可知，捕获剂所捕获的气体主要是CO，防止污染空气，C错误；根据图示可知，氢氧化钠溶液处理后得到的NaNO2与含有NH eq \o\al(＋,4)的溶液反应生成的无污染气体是氮气，D正确。13. (1) b　(2) 4CO＋2NO2 eq \o(=====,\s\up7(催化剂))N2＋4CO2　(3) 当温度过高时，氨气和氧气发生副反应生成一氧化氮　(4) ①2NO2＋CO eq \o\al(2-,3)===NO eq \o\al(－,2)＋NO eq \o\al(－,3)＋CO2　②大于　NaOH溶液黏稠度变高，不易与气体充分接触14. (1) ①0.024　②80%　(2) HClO在60～80 ℃时发生分解，使c(HClO)减小，氧化能力减弱或NO气体的溶解度随温度升高而降低(3) ①还原　②A　③NO－2e－＋O2-===NO2　(4) ①CO(NH2)2＋H2O eq \o(====,\s\up7(△))2NH3↑＋CO2↑　②2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4　③在储存中，NO、O2在Pt催化下与BaO反应转化为Ba(NO3)2；在还原中Ba(NO3)2与还原性尾气反应，转化为N2、H2O释放出来解析：(1) ①反应开始前，充入0.4 mol CO，1 min 达到平衡状态后，测得n(CO)＝0.16 mol，所以参加反应的n(CO)＝0.24 mol，则c(CO)＝ eq \f(0.24 mol,10 L)＝0.024 mol/L，v(CO)＝ eq \f(0.024 mol/L,1 min)＝0.024 mol/(L·min)。②根据物质的量之比等于化学计量数之比，所以 n转化(NO)＝n转化(CO)＝0.24 mol，故NO的转化率＝ eq \f(0.24 mol,0.3 mol)×100%＝80%。(2) HClO热稳定性差，NO气体的溶解度随温度的升高而减小，则在60～80 ℃时，NO脱除率下降的可能原因：HClO在60～80 ℃时发生分解，使得 c(HClO)减小，氧化能力减弱（或NO气体的溶解度随温度升高而降低）。(3) ①Pt电极上O2得电子生成O2-，发生还原反应。②外电路中，电子流动方向是从负极(NiO)到正极(Pt)。③NiO电极是负极，NO失电子与氧离子结合生成NO2。(4) ①CO(NH2)2的水溶液热分解为NH3和CO2，结合原子守恒，发生反应的化学方程式见答案。②SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式。15. (1) 3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　(2) 除去NO中的水蒸气，防止H2O与Na2O2反应使产物不纯 (3) 排除装置中的空气，防止NaNO2被氧化　将装置中残留的NO全部排入酸性KMnO4溶液中，防止氮氧化物污染空气　(4) 2I－＋2NO eq \o\al(－,2)＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O (5) 90.00%（计算过程见解析）解析：装置A中Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，浓硫酸具有吸水性，H2O能与Na2O2反应；NaNO2易被空气氧化；NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO eq \o\al(－,3)。(1) 装置A中Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，化学方程式见答案。(2) 浓硫酸具有吸水性，H2O能与Na2O2反应，则装置C中浓硫酸的作用：除去NO中的水蒸气，防止H2O与Na2O2反应使产物不纯。(5) 由题意可得：n(Na2S2O3)＝0.200 0 mol/L×0.030 L＝6.000×10-3 mol，根据关系式：I2～2S2O eq \o\al(2-,3)可知，n(I2)＝ eq \f(1,2)n(Na2S2O3)＝3.000×10-3 mol，根据关系式：2NaNO2～I2可得n(NaNO2)＝2n(I2)＝6.000×10-3 mol，该产品中NaNO2的质量分数w(NaNO2)＝ eq \f(6.000×10-3 mol×69 g/mol,0.460 0 g)×100%＝90.00%。