高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定巩固练习

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定巩固练习，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
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．下列化学反应中，与“雷雨发庄稼”无关的是
A． B．
C． D．
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，2.24LSO3中含氧原子数为0.3NA
B．1 mol Na2O2中，含有阴阳离子总数为4NA
C．28 g N2与足量H2反应转移电子数6NA
D．1mol C5H12(纯净物)最多含4NA个甲基
3．下列反应中，属于大气固氮的是
A．用NH3和CO2合成尿素 B．雷电时氮气转化为一氧化氮
C．工业合成氨 D．用硫酸吸收氨得到硫酸铵
4．下列物质间的转化(条件已省略)，不能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
5．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法，不正确的是

A．雷电作用下发生了固氮反应 B．工业合成氨属于固氮的方式之一
C．整个循环没有发生氧化还原反应 D．碳、氢、氧等其他元素也参与了氮循环
6．如图所示，在干燥的圆底烧瓶中充满气体a，打开弹簧夹f，将胶头滴管中的液体b挤入圆底烧瓶内，轻轻振荡圆底烧瓶，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个圆底烧瓶。则a和b分别是


a（气体）
b（液体）
A

水
B
NO
盐酸
C

饱和氯水
D

水

A．A B．B C．C D．D
7．氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是
A．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨
B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮
C．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素
D．工业合成氨
8．20世纪初，人类通过高压电弧使空气中的氮气与氧气进行反应，生成氮氧化物，并进一步氧化吸收以合成硝酸。该过程属于
A．人工固氮 B．自然固氮 C．大气固氮 D．生物固氮
9．下列应用不涉及氧化还原反应的是
A．实验室用大理石和稀盐酸制备
B．工业上电解熔融状态制备Al
C．工业上利用合成氨实现人工固氮
D．用作呼吸面具的供氧剂
10．下列反应属于氮的固定作用的是
A．与氯化氢反应
B．硝酸工厂用氧化制取
C．由制碳酸氢铵和硫酸铵
D．雷雨时空气中的转化为

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．N2经一系列过程可以得到HNO3和NH4HCO3，如图所示。

(1)过程 属于“氮的固定”(填编号)
(2)过程Ⅳ，为使NO2尽可能多地被水吸收，需不断的向反应器中通入 。
13．回答下列问题：
(1)正常雨水的pH值为
(2)常在医疗上用作消化系统X射线检查的内服药剂“钡餐”的化学式为
(3)在粗盐的提纯实验中，欲除去其中的杂质Mg2+，应加入的试剂为 (填化学式)。
(4)任写出一个“氮的固定”的相关方程式
(5)新型碳化硅(SiC)陶瓷可用作耐高温结构材料和半导体材料，其中的碳原子和硅原子通过 键连接的 。(填“离子”或“共价”)
(6)根据元素周期律的知识，请写出新型陶瓷氮化硅的化学式
14．已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，回答下列问题。

(1)①〜④各步转化中，属于氮的固定的是 (填序号)。
(2)工业上用氨气制备NO的化学方程式是 。
(3)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2，可用以下方法吸收：
①水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收NO2的缺陷 。
②NaOH溶液吸收法。发生的反应有：， (填化学式，不需要配平方程式)。
15．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。

(1)图所示氮循环中，属于氮的固定的有 (填字母序号)。
a．N2转化为氨态氮            b．硝化过程 c． 反硝化过程
(2)硝化过程中，含氮物质发生 (填“氧化"或“还原")反应。
(3)氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为 mol。
(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氨(脱氨是指将氨元素从水体中除去)，结合图中的转化，土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理用离子方程式表示如下: 6Fe3++2NH=6Fe2+ +N2↑+8H+和
16．实验室模拟合成氨的流程如图：

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，还可以 、 。
(3)混合气体通过甲装置后，通过一个装有铁催化剂的高温装置后，气体的成分为 。
17．如图是自然界中氮循环的示意图，根据图示和所学知识回答下列问题：

(1)大气中的氮主要以 (化学式)形式存在。
(2)人工固氮常用工业合成氨，该反应的化学方程式为 。
(3)下列有关大气氮循环的说法正确的是 。
A．空气中的氮在雷电作用下与O2反应生成NO2
B．图中各种"固氮"过程中，氮元素均被氧化
C．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
D．图中硝酸盐所含N元素的化合价只有＋5价
(4)如图，标况下一个体积为Ⅴ的集气瓶充满NO后倒置于水槽中，向其中通入O2，假设液体恰好充满集气瓶，瓶内液体不扩散。

①写出该过程中总反应的化学方程式 ，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
②反应结束后，集气瓶中溶液溶质的物质的量浓度为 。
18．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
19．请根据要求书写出方程式。
(1)2021年3月18日，在由全球权威电子行业媒体ASPENCORE主办的2021年中国IC领袖峰会上，苏州芯联成软件有限公司获优异表现，芯片的主要成分是 ，写出其工业制备粗产品的化学反应方程式
(2)精美的雕花玻璃使我们的世界变得绚丽多彩，雕花玻璃涉及的主要反应的化学方程式为 。
(3)1754年，Briestly用硵砂(主要成份NH4Cl)和熟石灰共热制得了氨，化学反应方程式为 。
(4)可利用CH4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，请写出CH4与NO反应的化学方程式 。
(5)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应可以回收S，其物质转化如图所示。该图示的总反应为 。

(6)将 3.2g 铜与 60.0mL 一定浓度的硝酸发生反应，铜完全溶解，产生 NO2 和 NO 混合气体的体积为 8.96L(标况)。待产生的气体全部释放后，向溶液加入 100mL 2.0mol/L 的 NaOH 溶液，恰好使溶液中的 Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。
20．氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。
(1)下列说法中，正确的是 (填字母序号)。
a．氮原子的最外层有5个电子
b．氮元素位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族
c．氮元素的最低化合价为价，最高化合价为价
d．根据元素周期律推测，氮化硅的化学式为
(2)氮气的化学性质很稳定，可用作灯泡填充气。从分子结构角度解释其原因是 。
(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而实现自然固氮。该过程中生成的含氮化合物是 。
(4)我国科研团队借助一种固体催化剂，在常温常压和可见光作用下实现了人工固氮。其过程如图所示。写出该过程中反应的化学方程式： 。


三、实验题
21．已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，回答下列问题。
  
(1)①~④各步转化中，属于氮的固定的是 (填标号)。
(2)工业生产中利用N2和H2合成氨，一定的温度下，在容积不变的密闭容器中发生反应N2 (g)+3 H2 (g) 2 NH3 (g)， 下列说法能说明反应已经达到化学平衡状态的是_______ (填标号)。
A．容器内气体的密度不再发生变化
B．容器内N2和NH3的物质的量之比不再发生变化
C．单位时间内断开n mol N≡N键，同时生成6n mol N—H键
D．容器内气体的压强不再发生变化
(3)某化学兴趣小组利用如图所示的装置探究干燥的氯气与干燥的氨气之间的反应。
  
回答下列问题：
①若装置A圆底烧瓶中的固体为生石灰，则试剂a的名称为 ，盛装试剂a的仪器的名称为
②装置F用于制取氯气，当制得2.24 L(已折合成标准状况)氯气时，转移的电子的物质的量为 mol 。
③装置B中盛装的试剂X(固体混合物)的主要成分为 (填化学式)，能否用无水CaCl2代替？ (填“能”或“不能”)。
④反应过程中，装置C的集气瓶中有大量白烟产生，同时还生成一种气体单质，则反应的化学方程式为 。
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．有人设计了如图装置模拟工业合成氨(图中夹持装置均已略去)。

[实验操作]
①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题：
(1)检验氢气纯度的目的是 。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是 ，防止了实验装置中压强过大。C瓶内气体的成份是 。
(3)在步骤③中，先加热铁催化剂的原因是 。































参考答案：
1．A
【详解】“雷雨发庄稼”过程中发生反应为：氮气和氧气放电条件下反应生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，生成的硝酸随雨水淋洒在大地上，同土壤中的矿物相互作用，生成可溶性的硝酸盐，作为氮肥，方程式分别为：、、，而是工业合成氨，与“雷雨发庄稼”无关，答案选A。
2．D
【详解】A．标况下三氧化硫为固态，无法计算其物质的量，A错误；
B．Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，则1 mol Na2O2中，含有阴阳离子总数为3NA，B错误；
C．氮气和氢气的反应为可逆反应，无法计算其中转移的电子数，C错误；
D．C5H12可以的新戊烷，其中含有4个甲基，则1mol C5H12(纯净物)最多含4NA个甲基，D正确；
故选D。
3．B
【分析】将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，空气中氮气在放电条件下转换为一氧化氮为大气固氮，据此判断。
【详解】A．用NH3和CO2合成尿素，是由化合态转化为化合态，不是固氮，A错误；
B．雷电时氮气转化为一氧化氮，属于大气固氮，B正确；
C．工业合成氨，空气中的氮气在放电条件下N2→NO，属于人工固氮，C错误；
D．用硫酸吸收氨得到硫酸铵，是由化合态转化为化合态，不是固氮，D错误；
故答案为：B。
4．D
【详解】A．钠和氯气在点燃下反应生成NaCl，饱和氯化钠溶液和氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，能一步实现，A不选；
B．铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，氯化铝和过量NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，能一步实现，B不选；
C．氮气和氢气在催化剂、高温高压下反应生成氨气，氨气和氧气发生催化氧化生成NO和水，能一步实现，C不选；
D．S具有弱的还原性，S和氧气只能生成SO2，不能一步实现生成SO3，D选；
故选：D。
5．C
【详解】A．雷电作用下，氮气与氧气发生反应：N2+O22NO，属于天然固氮，故A正确；
B．工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故B正确；
C．固氮反应中氮气转变为含氮化合物，元素化合价变化、发生氧化还原反应，故C错误；
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O22NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故D正确；
故选C。
6．D
【详解】A．，而NO难溶于水，故最终液体不能充满圆底烧瓶，故A不选；
B．NO难溶于水，也不溶于盐酸，不能形成喷泉，故B不选；
C．几乎不溶于饱和氯水，不能形成喷泉，故C不选；
D．极易溶于水，能形成喷泉，故选D。
答案选D。
7．C
【详解】A．空气中的氮转化为氨，游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，A错误；
B．雷雨闪电时，大气中的氮气与氧气反应生成一氧化氮，游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，B错误；
C．一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素，化合态氮转化为化合态氮，不属于氮的固定，C正确；
D．工业合成氨，氮气和氢气高温高压、催化剂的条件下反应生成氨气，游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，D错误；
答案选C。
8．A
【详解】人类通过高压电弧使空气中的氮气与氧气进行反应，生成氮氧化物，即氮气和氧气化合生成了NO，所以属于人工固氮。
答案选A。
9．A
【详解】A．大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应中元素没有化合价变化，不涉及氧化还原反应，故A符合题意；
B．工业上电解熔融状态氧化铝生成铝和氧气，反应中元素有化合价变化，涉及氧化还原反应，故B不符合题意；
C．工业上利用合成氨实现人工固氮发生的反应为一定条件下，氮气和氢气反应生成氨气，反应中元素有化合价变化，涉及氧化还原反应，故C不符合题意；
D．过氧化钠用作呼吸面具的供氧剂的原理是过氧化钠与二氧化碳和水蒸气反应生成氧气，反应中元素有化合价变化，涉及氧化还原反应，故D不符合题意；
故选A。
10．D
【分析】氮的固定是指氮元素由游离态转化为化合态。
【详解】A．与氯化氢反应NH4Cl，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故A不选；
B．硝酸工厂用氧化制取，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故B不选；
C．由制碳酸氢铵和硫酸铵，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故C不选；
D．雷雨时空气中的转化为，氮元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故D选；
故选D。
11．(1) 人工固氮 N2+3H22NH3 氧化
(2) 植物固氮 N2+O22NO、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO

【详解】（1）根据图示可知过程①为N2在人为条件下转化为氮元素的化合物，该过程称为人工固氮；
在工业上N2、H2在高温、高压、催化剂存在条件下合成氨，该反应是可逆反应，反应的化学方程式：N2+3H22NH3；
在该反应中N元素化合价由反应前N2中的0价变为反应后NH3中的-3价，化合价降低，得到电子被还原，所以N2为氧化剂，表现氧化性；
（2）根据图示可知过程②为空气中的氮气被豆科植物的根瘤菌吸收转化为氮元素化合物而被植物吸收利用，该反应过程称为植物固氮；
过程③中“雷电发庄稼”是N2、O2在电火花作用下反应产生NO，NO在常温下与O2反应产生NO2，NO2与水反应产生硝酸和NO，相应反应的化学方程式：N2+O22NO、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。
12．(1)Ⅰ
(2)O2 或氧气

【分析】N2经一系列过程可以得到HNO3和NH4HCO3，反应I是氮气和氢气合成氨，反应II是氨气催化氧化生成一氧化氮，反应Ⅲ是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，反应IV为二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应V是氨气和二氧化碳水溶液中反应Ⅴ生成碳酸氢铵，
【详解】（1）反应Ⅰ是氮气和氢气合成氨，将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，故答案为：Ⅰ；
（2）为使NO2尽可能多地被水吸收，需不断的向反应器中通入氧气，4NO2+O2+2H2O=4HNO3，故答案为：O2。
13．(1)大于5.6
(2)BaSO4
(3)NaOH
(4)N2十3H22NH3
(5)共价
(6)Si3N4

【详解】（1）正常雨水的pH为大于5.6。
（2）BaSO4不溶于胃酸，因此通常用BaSO4制作钡餐。
（3）Mg2+能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀从而除去，同时不能引入杂质离子，因此加入的试剂为NaOH。
（4）氮气和氢气在高温高压催化剂条件下反应生成氨气，化学方程式为N2十3H22NH3。
（5）碳化硅为共价化合物，其中的碳原子和硅原子通过共价键连接。
（6）氮化硅中氮为-3价，硅显+4价，依据化合价代数和为0，可知氮化硅中氮原子数为4个，硅原子数为3个，化学式为Si3N4。
14． ① 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2有转化成NO没有被吸收掉 NaNO3
【分析】反应①为合成氨：N2＋3H22NH3，反应②为氨的催化氧化，其反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，NO能与氧气反应，反应③：2NO＋O2=2NO2，反应④为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，据此分析；
【详解】(1)氮的固定是将游离态的氮转化为含化合态的氮的过程，根据上述分析，步骤①中氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，属于氮的固定；故答案为①；
(2)工业上利用氨气与氧气发生催化氧化反应制备NO，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O；故答案为4NH3＋5O24NO＋6H2O；
(3)①水与NO2反应生成硝酸和NO，反应的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2有转化成NO没有被吸收掉；故答案为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2有转化成NO没有被吸收掉；
②NaOH和NO2发生歧化反应，NO2中部分+4价的N化合价降低变为NaNO2中+3价的N，则还应有部分N化合价升高，应转化为NaNO3中+5价的N，因此方程式中的另一个产物为NaNO3；故答案为NaNO3。
15． a 氧化 0.06 10Fe2+ + NO+12 H+=10 Fe3++N2↑+6H2O
【分析】氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程；由图可知，硝化过程是将NH转化为NO， NO转化为NO，反硝化过程正好和硝化过程相反；铁循环脱除水体中氨态氮过程是Fe3+和NH反应生成Fe2+和N2，Fe2+和NO、H+反应生成Fe3+、N2和H2O。
【详解】(1) a．氮气转化为氨态氮的过程为游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，故符合题意；
b．硝化过程是将NH转化为NO， NO转化为NO，转化过程中没有游离态的氮参与，属于含氮化合物的转化，不属于氮的固定，故不符合题意;
c．反硝化过程正好和硝化过程相反，转化过程中没有游离态的氮参与，属于含氮化合物的转化，不属于氮的固定，故不符合题意;
a符合题意，故答案为：a；
(2)由分析可知，硝化过程是将NH转化为NO， NO转化为NO，转化过程中氮元素的化合价升高被氧化，含氮物质发生氧化反应，故答案为：氧化；
(3) 氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气的反应为铵根离子与亚硝酸根离子发生氧化还原反应生成氮气和水，反应的化学方程式为NH+ NO N2↑+2H2O，由方程式可知，反应生成1mol氮气，反应转移3mol电子，则生成0．02mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.02mol×3=0.06mol，故答案为：0.06；
(4)由分析可知，土壤中的铁循环脱除水体中硝态氮的反应为Fe2+和NO、H+反应生成Fe3+、N2和H2O，反应的离子方程式为，故答案为：10Fe2+ + NO+12 H+=10 Fe3++N2↑+6H2O。
16．(1) a b
(2) 干燥混合气 通过观察气泡控制N2和H2的通入比例
(3)N2、H2、NH3

【分析】制取N2时，采用固、液加热型装置；制取H2时，采用固、液不加热型装置。调整好N2、H2的流出速率，在催化剂表面发生反应合成NH3，催化氧化可生成NO等。
【详解】（1）制取氮气时，用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液加热反应，用固液加热型装置，故选a；制取氢气时，用锌或铁与盐酸或稀硫酸反应，用固液不加热型装置，故选b。答案为：a；b；
（2）氮气和氢气中混有水蒸气，且反应用量符合化学计量数关系，所以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：干燥气体，并通过观察气泡的逸出速率控制N2、H2的流速。答案为：干燥气体，并通过观察气泡的逸出速率控制N2、H2的流速；
（3）混合气体通过甲装置干燥后，通过一个装有铁催化剂的高温装置发生N2、H2合成氮的反应：N2+3H22NH3，故气体成分为N2、H2、NH3。
17． N2 N2+3H22NH3 C 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 3:4 mol·L-1
【详解】(1)大气中含有大量的氮气，所以大气中的氮主要以游离的N2形式存在。
(2)工业合成氨是利用氮气和氢气在高温、高压和有催化剂存在的条件下化合成氨气，化学方程式为：N2+3H22NH3。
(3)A．空气中的氮在雷电作用下与O2反应生成NO，不能直接生成NO2，故A错误；
B．雷电固氮是氮气转化为NO，氮元素被氧化，人工固氮是工业合成氨，氮气转化为氨气，氮元素被还原，故B错误；
C．蛋白质中含有碳、氢、氧、氮等元素，在氮循环中，有蛋白质的参与，所以有碳、氢、氧元素的参与，故C正确；
D．硝酸盐若为硝酸铵，则所含N元素的化合价有-3价和＋5价，故D错误；
故选C。
(4)①NO和O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3和NO，总反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，该反应中NO为还原剂，O2为氧化剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:4。
②集气瓶体积为VL，则NO的体积为VL，反应后溶液充满集气瓶，所以溶液体积也为VL，VLNO的物质的量为，根据反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，硝酸的物质的量和NO的物质的量相等，所以硝酸的物质的量浓度为 mol/L。
18． 三角锥形 415NO+4NH3+3O2→415NNO+6H2O
【详解】NH3分子空间构型为三角锥形；
15NO与NH3反应时得到的笑气几乎都是15NNO，说明15NO与NH3应该是1:1反应，15NO中N的化合价为+2价，氨气中N的化合价为-3价，最后都变成笑气中的N为+1价，当15NO与NH3 1:1反应时得电子数目少于失电子数目，因此还要有O2得电子，按照得失电子守恒、原子守恒即可配平方程式。
19． Si SiO2+2CSi+2CO SiO2+4HF=SiF4↑ +2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O CH4＋4NO＝CO2＋2H2O＋2N2 2H2S+O2=2S↓+2H2O 10
【详解】(1)芯片的主要成分是单质硅；工业制备粗硅的化学反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO；
(2)雕花玻璃是氢氟酸与二氧化硅反应，涉及的主要反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑ +2H2O；
(3)用硵砂(主要成份NH4Cl)和熟石灰共热制得了氨，化学反应方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
(4)可利用CH4等气体除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体， CH4与NO反应生成水和氮气，化学方程式为：CH4＋4NO＝CO2＋2H2O＋2N2；
(5)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中氧气与硫化氢为反应物，FeCl3、FeCl2、CuCl2参与反应，产物为S，该图示的总反应为：2H2S+O2=2S↓+2H2O；
(6)根据N原子守恒可知，原硝酸溶液中HNO3的物质的量等于反应后溶液中NO (未被还原的NO)的物质的量与还原产物NO2和NO的物质的量之和。向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀后，溶液的溶质为NaNO3，则有n(NO) = n(Na+) = (100×10-3)L×2.0mol·L-1 = 0.2mol；部分HNO3被还原为NO2和NO，被还原的HNO3的物质的量为：；。
20． abc N原子的最外层上有5个电子，氮气分子中存在氮氮三键 NO 2N2和6H2O4NH3+3O2
【详解】(1) a．氮为7号元素，故氮原子的最外层有5个电子，a正确；
b．氮为7号元素，故氮原子核外由两个电子层，最外层上只有5个电子，故氮元素位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族，b正确；
c．氮原子的最外层上有5个电子，故氮元素的最低化合价为价，最高化合价为价，c正确；
d．根据元素周期律推测，Si为+4价，N为-3价，故氮化硅的化学式为，d错误；
故答案为：abc；
(2)由于N原子的最外层上有5个电子，故氮气分子中存在氮氮三键，故氮气的化学性质很稳定，可用作灯泡填充气，故答案为：N原子的最外层上有5个电子，氮气分子中存在氮氮三键；
(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而实现自然固氮，N2在高温或者放电的情况下与氧气反应生成NO，故该过程中生成的含氮化合物是NO，故答案为：NO；
(4)根据流程示意图可知，该反应的最初反应为N2和H2O，最终生成物为NH3和O2，故反应方程式为：2N2和6H2O4NH3+3O2，故答案为：2N2和6H2O4NH3+3O2。
21．(1)①
(2)BD
(3) 浓氨水 分液漏斗 0.1 NaOH、CaO 不能

【分析】A中浓氨水和生石灰生成氨气，氨气通过B干燥后进入C；F中浓盐酸和漂白粉生成氯气，通过E除去氯化氢气体，通过D干燥后氯气进入C，C中氨气和氯气反应；
【详解】（1）氮的固定为游离态氮转化为化合态氮的过程，故①~④各步转化中，属于氮的固定的是①；
（2）A．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，A不符合题意；
B．容器内N2和NH3的物质的量之比不再发生变化，说明平衡不再移动，反应达到平衡状态，B符合题意；
C．单位时间内断开n mol N≡N键，同时生成6n mol N—H键，描述的都是正反应，不能说明正逆反应速率相等，C不符合题意；
D．反应是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，D符合题意；
故选BD；
（3）①若装置A圆底烧瓶中的固体为生石灰，则试剂a的名称为浓氨水，盛装试剂a的仪器的名称为分液漏斗；
②装置F用于制取氯气，反应为，电子转移为，当制得2.24 L(已折合成标准状况，为0.1mol)氯气时，转移的电子的物质的量为0.1 mol 。
③装置B中盛装的试剂X(固体混合物)可以干燥氨气，则为碱石灰，主要成分为NaOH、CaO；氯化钙会和氨气反应，故不能用无水CaCl2代替；
④反应过程中，装置C的集气瓶中氨气和氯气反应，有大量白烟产生为氯化铵，同时还生成一种气体单质根据质量守恒可知，为氮气，则反应的化学方程式为。
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

【分析】(5)二氧化硫与氨水反应生成NH4SO3或NH4HSO3，X为NH4SO3、NH4HSO3或它们的混合物；NH4SO3或NH4HSO3与过量硫酸反应生成SO2、H2O和(NH4)2SO4，则a为SO2，Y为(NH4)2SO4和H2SO4混合溶液；SO2通过系列变化转化为硫酸，电解(NH4)2SO4和H2SO4混合溶液获得(NH4)2S2O8。
【详解】（1）豆类作物具有固氮作用，可以为玉米提供氮肥，使玉米长势更优越，故选B；
（2）①A．中的氮元素以硝酸根离子形式存在，属于硝态氮肥，故A错误；
B．中的氮元素以铵根离子形式存在，属于铵态氮肥，故B正确；
C．尿素属于酰胺态氮肥，故C错误；
故选B。
②和的物质的量相同，设两种气体的物质的量均为a mol，试管体积为VL，完全转化为一水合氨，试管中溶液浓度为。与水反应生成HNO3和NO，生成HNO3，试管中液体体积为，则溶液浓度为，故两者浓度一样大。
（3）①由实验可知，①中发生3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，②中观察到Cu剩余，则硝酸完全反应，③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，以此来解答。
A．①中发生3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，A错误
B．由分析可知，③中反应的化学方程式为：，B正确；
C．③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，故硝酸的氧化性强，C错误；
D．由分析可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，不能与稀硫酸反应，D错误；
故答案为：B。
②12.8g铜的物质的量为0.2mol，与硝酸反应后生成0.2mol硝酸铜，故表现酸性的硝酸的物质的量为0.2×2＝0.4mol；
（4）A．酸雨是因为空气中的污染物二氧化硫、氮氧化合物等过多造成的，故A正确；
B．雾霾天气对人的呼吸健康造成危害，“雾”和“霾”的分散质微粒不相同，故B错误；
C．温室效应是由于空气中CO2气体含量过多造成的，故C错误；
D．含氟的卤代烃能破坏臭氧层，引起臭氧层空洞，故D错误；
故选：A。
（5）①因与有色物质化合生成无色物质而使品红褪色，HClO因具有强氧化性而能使品红褪色，两者原理不同，故答案为HClO；
②由分析可知a为，将通入紫色石蕊中，与水反应生成亚硫酸，使紫色石蕊变红，故答案为SO2；变红；
③由分析可Y为(NH4)2SO4和H2SO4混合溶液，硫酸根离子的检验方法为向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液。
23．(1)防止H2和空气混合气体在E处受热时爆炸
(2)酸会流回长颈漏斗中，和Zn脱离，使反应停止    N2和H2
(3)铁触煤在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率

【分析】①完成这一步后，相当于先在整个装置中通入了氢气，先把装置中的空气排除了，使氢气和氨气的反应更安全，②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示，氢气继续在瓶内燃烧，此时消耗的是无底细口瓶C中的氧气，几分钟后火焰因缺氧而熄灭，③先点燃E处酒精灯，只是为了先给催化剂升温，因为催化剂只有在适宜的温度下才能发挥最大的活性，对于铁触媒来说，温度应该在500℃，在这同时，继续通入氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，此时两种气体也混合均匀了，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，在这个地方氮气和氢气反应生成氨气，反应为可逆反应，生成的氨气量不是很大，尽管氨气在水中溶解度较大，但是氨气量少，进入F装置的气体中含有较多难溶性气体，所以不易倒吸。
【详解】（1）加热不纯的氢气可能发生爆炸，检验氢气纯度的目的是防止氢气和空气混合气体在E处受热时爆炸。
（2）当C瓶内水位下降到液面保持不变，氮气和氢气两种气体也混合均匀了，C中气体成分是氮气和氢气，A试管中液面下降，长颈漏斗中液面上升，直至试管内液面与锌粒分离。
（3）先点燃E处酒精灯，只是为了先给催化剂升温，因为催化剂只有在适宜的温度下才能发挥最大的活性，对于铁触媒来说，温度应该在500℃，此时铁触媒的活性增大，加快合成氨的反应速率。