苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定同步训练题

7.1.3人工固氮——合成氮同步练习-苏教版高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于氮的循环，叙述错误的是

A．氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定

B．氮的固定可以通过自然固氮和人工固氮的方式实现

C．人类的生产活动参与了氮的循环过程

D．氮的循环过程中只有氮元素被氧化的过程

2．下列物质不能通过化合反应制备的是

A．H2SO4 B．Fe(OH)2 C．NH3 D．NaHCO3

3．自然界中氮的循环如图所示，下列说法不正确的是

A．氮元素在自然界中以单质和化合物的形式存在

B．空气中的氮气通过根瘤菌转化为氨的过程是氮的固定

C．雷电作用时发生的方程式为N2+2O22NO2

D．亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中，含氮物质发生氧化反应

4．下列说法正确的是

A．HClO、Na2O2、SO2 都可用于漂白，其漂白原理相同

B．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．NH3 水溶液能导电，所以 NH3 是电解质； 液态氯化氢不导电，所以它不是电解质

5．下列过程属于人工固氮的是

A．用 N2 和 H2 合成 NH3 B．由氨气制硝酸

C．由氨气制尿素 D．从空气中分离出氮气

6．下列说法中错误的是

A．工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应

B．NO2与溴蒸气的鉴别可以用水、AgNO3溶液，但不能用湿润的淀粉﹣KI试纸

C．除去NO中的NO2气体的方法是将气体依次通入盛有水和浓H2SO4的洗气瓶中

D．NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的质量比为2：1

7．人工固氨是指通过人工的方法将空气中游离的氮转变为化合态的氮的方法。下列过程中，属于人工固氮的是

A．氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气

B．下雷阵雨时，在雷电作用下，空气中的氮气和氧气化合生成一氧化氮

C．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转变成氮的化合物

D．一氧化氮和氧气化合生成二氧化氮

8．下列过程中属于人工固氮的是

A．闪电时，氮气转化为NO B．工业上用N2和H2反应合成NH3

C．用NH3和CO2合成尿素 D．用硫酸吸收氨气得到硫酸铵

9．下列关于物质的用途和性质说法中正确的是

A．NH4Cl可用作制冷剂

B．硫黄难溶于水，微溶于酒精

C．N2和O2混合点燃可生成NO2

D．新型陶瓷是一种金属材料用途广泛

10．工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示：

下列说法错误的是

A．过程①属于可逆反应

B．氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成NO2

C．过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

D．反应①②③④都是氧化还原反应

二、填空题

11．氮在自然界中的循环如图所示。

(1)过程①称为       ，写出合成氨反应的化学方程式：       ，该反应中氮气显       性(填“氧化”或“还原”)。

(2)过程②称为       ，写出③中“雷电发庄稼”的化学方程式：       。

12．对于工业合成氨，回答下列问题：

(1)工业合成氨造气时，理论上，1molCH4能生成多少摩尔氢气    ？

(2)工业上一般用K2CO3溶液吸收CO2，并且可实现循环利用，用相应的化学方程式说明原因    。

(3)原料气净化的目的是什么    ？

(4)如图所示的是合成氨的简要流程示意图，图中沿X路线到压缩机的物质是    。

A．N2和H2 B．催化剂 C．N2 D．H2

13．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:计算机芯片的主要成分是         ；光导纤维的主要成分是         ；过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，其与CO2反应的化学方程式为          ；红热的铁跟水蒸气反应，反应的化学方程式为               ；工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为           。

14．NH3分子的空间构型为           。NH3可以还原为N2，以消除污染。还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下，15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：          

___________=___________15NNO+___________H2O

15．将氨转化为固态铵盐的过程属于人工固氮，该说法是否正确？(______)。

16．合成氨是重要的研究课题。粮食生产依赖于合成氨工业，氨也被认为是一种具有潜在应用前景的能源载体。

(1)NH3是1754年研究人员加热氯化铵和石灰的混合物时发现的。现在依然利用上述原理制取少量NH3，实验室可用下图所示装置(夹持仪器略)制备并收集NH3。

①加热氯化铵和石灰反应的化学方程式是       。

②将方框中的收集装置补充完整       。

③用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，       (填现象)，说明检出NH3。

(2)工业由N2和H2直接合成氨是获得大量氨的主要途径。研究人员采用表面技术手段，从原子层面上较为清晰的揭示了该反应的微观历程，示意如下：

①上述过程中吸收能量的是       (填写序号)。

②工业合成氨的化学方程式是：       。

(3)以N2和H2为原料直接合成NH3能耗高，科研人员利用选用NH4Cl固体进行转化。合成氨的过程如下：

①合成氨的总反应方程式是       。

②实验研究：查阅资料，同位素示踪法可以证实中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨。

实验：将       (填化学式)两种物质混合，充分反应。

检测结果：经探测仪器检测，所得氨气中存在。

③测量的转化率：取固体、NH4Cl的混合物，混匀，充分反应。生成的NH3与的H2SO4恰好完全反应。的转化率为       。(摩尔质量为、摩尔质量为)

17．氮的固定

(1)含义：将大气中    的氮转化为    的过程。

(2)分类：    、    。

氮的固定

18．氮元素是生命的基础。自然界中氨的循环过程如下图所示，请分析此图并回答问题：

(1)大气中的氮以           (填化学式)形式存在，图中共表示了           种固氮的途径。

(2)由图可知，动植物体内的氮主要存在于蛋白质中，当动植物尸体发生了腐败时，往往会产生一种含氮的气体，其电子式为           。

(3)土壤中的硝酸盐会被细菌分解。有一种脱氧硫杆菌能够利用土壤中的硫化物来分解硝酸盐，其主要化学原理如下：，配平上述反应方程式，并标出电子转移的方向和数目。          

(4)某同学写出下面三个不同价态的氮的化合物相互转换的关系(未配平)：

a．NO+HNO3→N2O3+H2O

b．NH3+NO→HNO2+H2O

c．N2O4+H2O→HNO3+HNO2

其中你认为一定不可能实现的是           (填编号)。

19．按要求完成下列方程式：

(1)写出一个属于“工业固氮”的化学方程式：           。

(2)硫酸工业中煅烧硫铁矿(FeS2)的化学方程式：           。

(3)NO2与水反应的化学方程式为           。

(4)氢氟酸不能存放在玻璃瓶中的原因           (用化学方程式表示)。

(5)实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞不用玻璃塞的原因           (用离子方程式表示)。

20．一定条件下，氮元素可发生如图所示的循环转化。

图中属于“氮的固定”的是           (填字母)；转化过程为非氧化还原反应的是           ，过程h的化学方程式为：            。

三、实验题

21．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图：

已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

(1)从如图中选择制取气体的合适装置：氮气    、氢气    。

(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有    、    。

(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，    (填“会”或“不会”)发生倒吸，原因是    。

(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，铂丝能保持红热，锥形瓶中还可观察到的现象是    。

(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：    。

(6)反应结束后锥形瓶内的溶液含有H+、OH-、    、    离子。

(7)实验完毕，在离开实验室之前，应该完成的事项有     (写出2项)。

22．氮是植物生长的必需元素之一。合理使用氮肥对于提高农作物产量有重要作用。

(1)玉米与豆类作物轮换种植时，玉米长势更优越的原因是

A．玉米有固氮作用 B．豆类作物有固氮作用

C．大气固氮的作用 D．人工合成氨的作用

(2)①以氨气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是     

A．        B．        C．尿素

②试管中分别装满、倒立在水槽中，如图所示，待液面稳定后，试管中溶液的浓度       (填“前者大”“后者大”“一样大”)。

(3)①某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示，下列有关说法正确的是     

A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为

B．③中反应的化学方程式：

C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强

D．由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应

②将12.8g铜投入到60mL一定浓度的硝酸中，恰好完全反应，体现酸性的硝酸为       mol

(4)含硫和氮的氧化物气体任意排放，会导致

A．酸雨 B．雾霾 C．温室效应 D．臭氧层空洞

(5)某硫酸厂废气中的回收利用方案如图所示。

①与    都能使品红溶液褪色，但原理不同。

②a为     (填化学式)，将a通入紫色石蕊中的现象为          

③检验Y中最主要的一种阴离子的检验方法是      

23．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知：实验室用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

(1)仪器k的名称是    。

(2)从图中选择制取气体的合适装置：氮气     、氢气     。

(3)实验室制取氨的化学方程式是         。

(4)如图是某学生设计收集氨的几种装置，其中可行的是      。

(5)用甲装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入甲装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：     ，锥形瓶中还可观察到的现象是：   。

(6)写出甲装置中氨催化氧化的化学方程式：        。

参考答案：

1．D

2．B

3．C

4．B

5．A

6．D

7．A

8．B

9．B

10．B

11．(1)     人工固氮     N2+3H22NH3     氧化

(2)     植物固氮     N2+O22NO、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO

12．(1)4mol

(2)K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，2KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O

(3)防止催化剂中毒

(4)A

13．     Si     SiO2     2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2     3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2    

14．     三角锥形     415NO+4NH3+3O2→415NNO+6H2O

15．不正确

16．(1)     或          试纸变蓝

(2)     ⅰ，ⅱ    

(3)                

17．(1)     游离态     氮的化合物

(2)     生物     人工

18．     N2     3               b

19．     N2 + 3H22NH3     4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2     3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO     SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O     SiO2 + 2OH— = SiO+ H2O

20．     k、c     a、d     3NO2+H2O=2HNO3+NO

21．(1)     a     b

(2)     干燥气体     控制氮气和氢气的流速

(3)     不会     混合气体中含有大量难溶于水的氮气 、氢气两种气体

(4)有红棕色气体产生

(5)

(6)         

(7)①清点、整理、洗涤仪器或玻璃器皿；②处理好废疲杂物等带出或扔垃圾筒；③按要求摆好仪器，不得私自带走；④检查水、电等开关是否关好；任写两条即可。

22．(1)B

(2)     B     一样大

(3)     B     0.4

(4)A

(5)     HClO          变红     加入盐酸酸化的氯化钡溶液

23．     分液漏斗     A     C     2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O     d     氨气的氧化反应是放热反应     有红棕色气体生成(或有红棕色气体、白烟生成)     4NH3+5O2 4NO+6H2O