鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《氮的循环》综合训练

这是一份鲁科版（新课标）高考化学专题练习 《氮的循环》综合训练，共21页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于氮及其化合物的说法不正确的是( )
A. 所有的铵盐都可能与烧碱共热生成氨气
B. 浓硝酸不论与铜或碳反应，均体现其强氧化性
C. 硝酸是一种黄色、具有一定挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞
D. 液氨气化时会吸收大量的热，所以NH3可用作制冷剂
2.下列说法不正确的是( )
A. 碳化硅是一种新型陶瓷材料，具有耐高温耐磨的特点
B. 将气态的氨制成铵盐属于氮的固定
C. 某些食品中添加适量二氧化硫可起到漂白、防腐、抗氧化的作用
D. 某化学兴趣小组用pH试纸测量雨水的pH为5，判定本次降雨为酸雨
3.由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是
A. AB. BC. CD. D
4.氮的价−类二维图如图所示，下列说法正确的是 ( )
A. 豆科植物可将b转化为a
B. 点燃条件下，b能与金属Mg剧烈反应，说明b很活泼
C. d能与a发生氧化还原反应，而c不能
D. 少量的e物质可以携带上动车
5.在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. Fe→高温Al2O3Al→NaOH(aq)H2
B. N2→高温、高压、催化剂H2NH3→HClNH4Cl
C. Cu→△浓硫酸CuO→Ba(NO)3Cu(NO3)2
D. SO2→BaCl2(aq)BaSO3(s)→O2BaSO4(s)
6.氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)ΔH=−904kJ⋅ml−1，NO2和N2H4反应放出大量的热，在火箭燃料中使用。实验室采用下列装置制取氨气，正确的是( )
A. 生成NH3B. 干燥NH3C. 收集NH3并验满D. 吸收多余NH3
7.在给定条件下，下列物质间转化不能实现的是( )
A. ClO2(g)→NaOHNaClO2(aq)B. NH3→H2SO4NH4HSO4
C. FeI2(aq)→足量Cl2FeCl3(aq)D. NaClO(aq)→SO2ClO2(g)
8.以下物质间的每步转化，不能通过一步反应实现的是( )
A. Na→Na2O→NaOH→Na2CO3
B. Cl2→HCl→HClO→NaClO
C. FeO→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
D. N2→NO2→HNO3→NH4NO3
9.依据如图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是( )
A. NH3在工业上常用作制冷剂
B. X、NO2均可与水发生化合反应生成HNO3
C. 从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
D. 工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
10.能通过单质间化合反应生成的是( )
A. CuSB. FeCl2C. SO3D. NO
11.下列有关氮元素的单质及其化合物的说法正确的是( )
A. 氮气与氧气在放电的条件下可直接生成NO2
B. 铵盐都不稳定，受热都易分解生成氨气
C. 实验室常用湿润的蓝色石蕊试纸来检验氨气
D. 向Fe(NO3)2溶液加稀盐酸，溶液变黄
12.如图是某元素的价一类二维图。其中正盐g与NaOH反应可生成f，d的相对分子质量比c大16。下列说法正确的是
A. f可经催化氧化生成d
B. c和d都可用排水法收集
C. b的浓溶液具有吸水性，可用来干燥气体
D. 实验室制备f时，可以将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取
13.下列说法错误的是( )
A. 汽车尾气中含有的NO是汽油(或柴油)的燃烧产物
B. 可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验输送氨气的管道是否漏气
C. 工业合成氨的过程是固氮的过程
D. 液氨汽化时需要吸收大量的热，可用作制冷剂
14.下图为X元素(形成化合物种类最多)、Y元素(空气中含量最多)及其部分化合物的价类二维图，有关说法正确的是
A. g与e反应可生成f，f中只有共价键
B. i、c都是无色无味气体，前者有毒，后者无毒
C. a与d在催化剂的作用下生成b，此过程不属于氮的固定
D. 向e的浓溶液中投入红热的ℎ，产生d，证明ℎ与e发生了化学反应
15.某学习小组利用如图装置(夹持仪器已略去)验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱。实验现象为：①中产生大量的红棕色气体，红棕色气体在②中转为无色，气体通过③后依然为无色，通过④后转为红棕色，最后用⑤中氢氧化钠溶液吸收。
已知：浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。
下列说法正确的是 ( )
A. 实验之前不用通N2
B. ①中也可加入稀硝酸
C. ②和③中加入的都是水
D. ⑤中发生反应2NO2+2OH−=NO3−+NO2−+H2O
16.下列叙述正确的是 ( )
①NH3易液化，液氨常用作制冷剂
②向待测液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液，若有白色沉淀生成，则待测液中含有SO42−
③利用NH3极易溶于水可做喷泉实验
④高温高压下，28 g N2与4 ml H2充分反应，生成的NH3为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
⑤铵盐受热分解一定都会产生NH3
⑥NO2气体可使湿润的淀粉−KI试纸变蓝色
A. ①③⑥B. ①②③⑤C. ①②③④D. ①③④⑥
17.下列各组气体在常温下能大量共存且能用向上排空气法收集的是( )
A. NO和O2B. HCl和NH3C. H2和COD. SO2和CO2
二、实验题：本大题共2小题，共20分。
18.装置Ⅰ和装置Ⅱ是有关硝酸和铜反应的实验装置示意图。
(1)若用装置Ⅰ进行铜与浓硝酸反应的实验，最大的缺点是__________________________。若用装置Ⅰ来证明铜与稀硝酸反应生成NO气体，其最大缺点是不能与浓硝酸跟铜反应形成鲜明对照，简述原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若用装置Ⅱ进行适当操作，即可克服上述缺点，还能使上述两反应在同一试管中先后连续进行，实验步骤如下。
步骤一：组装好装置并________________后，加入2 mL浓硝酸(铜片接近酸液)，塞紧胶塞。
步骤二：________________________(操作)使反应发生。当导管口有少量红棕色气体逸出时，________________________(操作)使反应停止。同时将导管插入水中。稍后能观察到水沿导管倒吸至试管中，产生此现象的原因是________________________。还可能观察到的明显现象是________(填标号)。
a.溶液由蓝色变为无色 b.红棕色气体变为无色
19.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为白色固体，易分解，易水解，常用于医药氨化剂。某实验小组利用干燥的NH3和CO2制备氨基甲酸铵并测定其在室温下分解的压强平衡常数Kp。
Ⅰ.制备氨基甲酸铵，部分实验装置如图1所示。
图1
(1)实验室制备氨气的化学方程式为________________________________。
(2)仪器A的名称是________，所装药品为________。
(3)装置C的作用为________________________________________。
Ⅱ.测定室温下氨基甲酸铵分解的压强平衡常数。
图2
实验步骤：
①按题图2连接好装置，装入一定量氨基甲酸铵样品；
②打开活塞________，关闭活塞________，然后开动真空泵，使系统逐步抽真空后关闭活塞1；
③随着氨基甲酸铵的分解，零压计中右管液面下降，左管液面上升，此时需缓慢打开活塞2，使空气进入装置中，待零压计中液面相平且不随时间变化时，关闭活塞2。
④读取两次汞压力计的压强差为Δp。
(4)步骤②中打开活塞________，关闭活塞________。
(5)装置中粗玻璃管E的作用是________________________。
(6)氨基甲酸铵固体分解H2NCOONH4(s)⇌ 2NH3(g)+CO2(g)的压强平衡常数Kp=________。
(7)达到分解平衡时，氨基甲酸铵应有少量剩余，若实验结束时发现无固体剩余，可能导致结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
三、简答题：本大题共2小题，共16分。
20.氨是重要的化工原料，也是潜在的储氢材料。回答下列问题：
(1)氨的沸点为−33.35℃，易液化，工业上常用于做制冷剂，其易液化的主要原因是 ______ 。
(2)在液氨中制备B2(NH)3的有机反应如下：
①BCl3(s)+6NH3(l)=B(NH2)3(s)+3NH4Cl(s)ΔH1；
②2B(NH2)3(s)=B2(NH)3(s)+3NH3(l)ΔH2；
③2BCl3(s)+9NH3(l)=B2(NH)3(s)+6NH4Cl(s)ΔH3。
上述反应中，ΔH1、ΔH2、ΔH3之间等式关系为 ______ 。
(3)氨分解制备氢气，反应历程如图所示。

①N2(g)的键能为 ______ kJ⋅ml−1。
②写出NH3分解总反应的热化学方程式： ______ 。
(4)化学上，把反应物消耗一半所用时间叫作“半衰期”。在恒容密闭容器中充入适量钨和0.8ml NH3，实验测得在钨表面氨气分解反应半衰期与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。

T1 ______ T2(填“>”“Ksp(Ag2S)，D选项正确。
4.【答案】A
【解析】解：A.豆科植物的根瘤菌可将N2转化为NH3，进行自然固氮，故A正确；
B.氮气很稳定，必须在高温下提供能量断开化学键生成性质活泼的N原子，故B错误；
C.一氧化氮、二氧化氮均能与氨气反应，故C错误；
D.硝酸盐为强氧化剂，属于违禁品，不能带上动车，故D错误；
故选：A。
根据氮的价−类二维图，a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为硝酸盐，据此解答。
本题主要考查含氮物质的综合应用等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
5.【答案】B
【解析】解：A.铁和氧化铝在高温下不反应，不能一步实现，故A错误；
B.氮气和氢气反应生成氨气，氨气与HCl反应生成氯化铵，转化均可一步实现，故B正确；
C.Cu与浓硫酸反应生成CuSO4，不会生成CuO，不能一步实现，故C错误；
D.盐酸的酸性强于亚硫酸，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，故D错误；
故选：B。
A.铁和氧化铝在高温下不反应；
B.氮气和氢气反应生成氨气，氨气与HCl反应生成氯化铵；
C.Cu与浓硫酸反应生成CuSO4；
D.二氧化硫与氯化钡溶液不反应。
本题考查物质的性质，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】解：A.氨气和氯化氢遇冷反应生成氯化铵，氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢，在试管口重新反应生成氯化铵，不能制备氨气，故A错误；
B.浓硫酸与氨气能反应，故不能用浓硫酸干燥氨气，故B错误；
C.因氨气密度小于空气，收集氨气时导管应伸入试管底部，故C错误；
D.氨气极易溶于水，吸收多余的氨气时应该注意防倒吸，故D正确；
故选：D。
A.氨气和氯化氢遇冷反应生成氯化铵；
B.浓硫酸与氨气能反应；
C.氨气密度小于空气；
D.氨气极易溶于水。
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。
7.【答案】D
【解析】解：A.二氧化氯在碱中发生歧化反应：2ClO2+2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O，符合氧化还原反应规律，可以实现，故A正确；
B.氨气与硫酸反应，当氨气不足时，生成酸式盐，本反应可以实现，故B正确；
C.Fe2+、I−可以与氯气反应，当氯气足量时，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，可以得到氯化铁，故C正确；
D.次氯酸钠为强氧化剂，二氧化硫以还原性为主，两者混合发生氧化还原反应，次氯酸钠转化成NaCl，故D错误；
故选：D。
A.根据ClO2在碱中发生歧化反应进行分析；
B.根据当氨气不足时，生成酸式盐，进行分析；
C.根据当氯气足量时，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，进行分析；
D.根据NaClO为强氧化剂，SO2以还原性为主，进行分析。
本题主要考查氯及其化合物的综合应用等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
8.【答案】D
【解析】解：A.Na→O2Na2O→H2ONaOH→CO2Na2CO3，能通过一步反应实现，故A正确；
B.Cl2→H2HCl→NaClOHClO→NaOHNaClO，能通过一步反应实现，故B正确；
C.FeO→HClFeCl2→NaOHFe(OH)2→O2+H2OFe(OH)3，能通过一步反应实现，故C正确；
D.N2→NO2不能一步实现，故D错误；
故选：D。
A.那和氧气反应生成氧化钠，氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和二氧化碳气体反应生成碳酸钠；
B.氯气和氢气反应生成氯化氢，氯化氢和次氯酸钠溶液反应生成次氯酸，次氯酸和NaOH反应生成次氯酸钠；
C.氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁；
D.氮气不能一步反应生成二氧化氮。
本题考查了物质性质和转化关系的分析判断，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。
9.【答案】B
【解析】解：A.NH3易液化，NH3在工业上常用作制冷剂，故A正确；
B.X是N2O5可与水发生化合反应生成HNO3，NO2与水发生反应生成HNO3和NO，不是化合反应，故B错误；
C.从原理上看，NH3可与NO2发生归中反应生成N2，故C正确；
D.NH3氧化为NO，NO氧化为NO2，NO2与水反应生成HNO3，工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，故D正确；
故选：B。
A.NH3易液化；
B.X是N2O5；
C.NH3可与NO2发生归中反应生成N2；
D.NH3氧化为NO，NO氧化为NO2，NO2与水反应生成HNO3。
本题主要考查氮及其化合物的性质，硝酸的制法，归中反应，同时考查学生的看图、读图的能力，理解能力，属于基本知识，基础题型，难度不大。
10.【答案】D
【解析】解：A.Cu与S在加热条件下反应生成Cu2S，而不是CuS，故A错误；
B.Fe与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3，而不是FeCl2，故B错误；
C.S与O2在点燃条件下反应生成SO2，而不是SO3，故C错误；
D.N2与O2在放电或高温条件下反应生成NO，能通过单质间化合反应生成，故D正确；
故选：D。
A.根据Cu与S在加热条件下反应生成Cu2S进行分析；
B.根据Fe与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3进行分析；
C.根据S与O2在点燃条件下反应生成SO2进行分析；
D.根据N2与O2在放电或高温条件下反应生成NO进行分析。
本题主要考查铁的化学性质等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
11.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了氮及其化合物的性质分析判断，熟悉氨气、铵盐、硝酸的性质是解题关键，注意物质性质的分析判断，题目难度不大。
【解答】
A.氮气与氧气在放电的条件下生成NO，NO和氧气反应生成NO2，故A错误；
B.铵盐都不稳定，非氧化性酸对应的铵盐受热分解都生成氨气，氧化性酸对应的铵盐受热分解发生氧化还原反应，不产生氨气，如5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O，故B错误；
C.实验室常用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气 ，故C错误；
D.向Fe(NO3)2溶液加稀盐酸，酸性条件下，NO3−将Fe2+氧化为Fe3+，溶液变黄，故D正确。
12.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查元素的价一类二维图，“盐与碱反应生成氢化物以及氢化物连续反应生成氧化物”等是推断的突破口，难度不大。
【解答】
正盐g与NaOH反应可生成f，则g为铵盐、f为NH3，d的相对分子质量比c大16，则c为NO、d为NO2，e为N2，b为HNO3，a为硝酸盐。
A.氨气催化氧化生成一氧化氮，故A错误；
B.d为NO2、c为NO，NO不溶于水，可以用排水法收集；NO2与水反应，不能用排水法收集，故B错误；
C.b为HNO3，其浓溶液没有吸水性，故C错误；
D.f为NH3，实验室制备氨气时，可以将浓氨水滴入碱石灰中进行制取，故D正确。
13.【答案】A
【解析】【分析】
略
【解答】
A.汽油属于烃类，不含N元素，汽油燃烧不可能生成NO，汽车尾气中含有的NO是氮气和氧气在气缸中高温条件下反应的产物，故A错误；
B.氨气和氯化氢反应生成氯化铵，产生大量白烟，可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验输送氨气的管道是否漏气，故B正确；
C.氮元素由游离态变为化合态称为氮的固定，工业合成氨是氮气和氢气反应生成氨气，该过程是固氮的过程，故C正确；
D.氨气易液化，液氨汽化时需要吸收大量的热，所以液氨可用作制冷剂，故D正确；
选A。
14.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查碳及其化合物和氮及其化合物的性质和转化，难度一般，掌握物质的性质和化合价即可解答。
【解答】
X元素(形成化合物种类最多)，则为碳元素，、Y元素(空气中含量最多)，则为氮元素，g为氨气，a为N2H4，b为氮气，c为NO，d为NO2，e为硝酸，f为硝酸盐，ℎ为碳单质，i为CO，j为CO2，以此解答。
A.g与e反应可生成f，f为NH4NO3，既含有离子键，又含有共价键，故A错误；
B.i、c都是无色无味气体，均为有毒气体，故B错误；
C.a与d在催化剂的作用下生成b，此过程不属于氮的固定，氮的固定为游离态单质转化为氮的化合物，故C正确；
D.向e的浓溶液中投入红热的ℎ，产生d，不能证明ℎ与e发生了化学反应，因为硝酸受热分解也会生成NO2，故D错误。
15.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查验证浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的实验，难度一般，理解实验原理是解题关键。
【解答】
A.若实验之前不通入N2，则无法判断生成的红棕色气体NO2是NO被空气中的O2氧化的还是浓硝酸还原得到的，会干扰实验，选项A错误；
B.若 ①中加入稀硝酸，则会与铜生成NO为无色气体，与实验现象不符，选项B错误；
C.装置 ②中为水，目的在于将反应生成的NO2溶于水，生成NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO，装置 ③中为稀硝酸，验证NO是否能被其氧化，选项C错误；
D.装置 ⑤为尾气处理装置，其中的溶液是氢氧化钠溶液，经过装置 ④气体全部转化为NO2，因此装置 ⑤发生的反应为2NO2+2OH−=NO3−+NO2−+H2O，选项D正确。
16.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查元素化合物的性质及用途、物质检验等知识，难度一般，理解元素化合物性质是解题关键。
【解答】
①NH3分子间形成氢键，易液化，液氨气化时，需要从周围环境吸收热量破坏氢键，所以常用作制冷剂， ①正确；
②向待测液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液，有白色沉淀生成，此沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，所以待测液中不一定含有SO42−， ②不正确；
③氨气极易溶于水，可在密闭容器内产生负压，从而形成喷泉，所以氨气可做喷泉实验， ③正确；
④高温高压下，合成氨反应为可逆反应，所以28gN2(物质的量为1 ml)与4mlH2充分反应，生成的NH3小于2NA， ④不正确；
⑤铵盐受热易分解，但不一定产生氨气，如NH4NO3分解，可能生成N2O和水， ⑤不正确；
⑥NO2气体能将KI氧化为I2，从而使淀粉变蓝， ⑥正确；
综合以上分析，故选A。
17.【答案】D
18.【答案】(1)生成的NO2(或氮的氧化物)扩散到大气中，污染环境；生成的NO与空气相接触，被氧化成红棕色的NO2气体；
(2)检验气密性；将铜片插入溶液中(或向左侧倾斜试管，使铜片浸在浓硝酸中)；抽动铜片使其和溶液脱离接触；NO2与水反应，气体体积减小，使导管内压强减小，气压差将水压入试管中；b

19.【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2) U形管 碱石灰
(3)吸收未反应的氨气防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入反应器B中使产品变质
(4) 1；2和3
(5)缓冲空气，防止气流过快
(6)427(Δp)3
(7)偏小
【解析】Ⅰ.(1)实验室制备氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)仪器A的名称是U形管，所装药品为碱石灰，干燥氨气；
(3)装置C的作用为吸收未反应的氨气防止污染环境，同时防止空气中的水蒸气进入反应器B中使产品变质;
Ⅱ.(4)步骤②中打开活塞1，关闭活塞2和3，然后开动真空泵，使系统逐步抽真空后关闭活塞1；
(5)装置中粗玻璃管E的作用是缓冲空气，防止气流过快；
(6)根据氨基甲酸铵分解方程式，生成的混合气体中NH3占23，CO2占13，读取两次汞压力计的压强差为Δp，则p(NH3)=2△p3，p(CO2)=△p3， Kp=(2△p3)2×(△p3)=427(Δp)3；
(7)达到分解平衡时，氨基甲酸铵应有少量剩余，若实验结束时发现无固体剩余，测得的压强差偏小，可能导致结果偏小。
20.【答案】N的电负性较大，NH3分子间形成氢键；
ΔH3=2ΔH1+ΔH2；
①649；
②2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)ΔH=+90kJ⋅ml−1；