内容正文:
[对应学生用书P149]
1.下列关于氮气的叙述错误的是( )
A.N2是一种无色、无气味的气体
B.N2可用作生产氮肥和硝酸的原料
C.N2可用浓硫酸和碱石灰干燥
D.N2可用排空气法收集
D [N2是一种没有颜色、没有气味的气体,难溶于水,密度比空气略小, A正确; N2可与H2作用合成氨气,NH3可用作生产氮肥和硝酸的原料,B正确; N2呈中性且没有强还原性,与浓硫酸和碱石灰不反应,可用它们干燥,C正确; N2的密度与空气的密度接近,不能用排空气法收集, D错误。]
2.合成氨反应难以发生的根本原因是( )
A.该反应是可逆反应 B.氮分子中存在氮氮三键
C.该反应需要催化剂 D.氨气容易液化
B [反应的难易程度与反应的可逆性无关,A不符合题意;合成氨的反应为氮气和氢气生成氨气,因为氮气中存在氮氮三键,结构很稳定,破坏氮氮三键需要消耗大量的能量,这是导致合成氨反应难以发生的根本原因,B正确;催化剂可以增大反应速率,对反应只起辅助作用,并不能决定反应的难易, C不符合题意;氨气易液化是其物理性质,与反应难易无关, D不符合题意。]
3.下列反应属于固氮反应的是( )
A.8NH3+6NO27N2+12H2O
B.2CO+2NON2+2CO2
C.NH3+HNO3===NH4NO3
D.N2+O2NO
D [将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定,即由氮气反应生成氮的化合物的反应才称为固氮反应。]
4.一定条件下,将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积为原总体积的( )
A. B. C. D.
C [NO、O2、H2O之间的反应,先判断是否过量,若过量,找出剩余的气体并计算其体积是多少,最后算出剩余气体的体积占原总体积的分数。由化学方程式4NO+3O2+2H2O===4HNO3计算,NO和O2等体积混合,剩余O2的体积是原混合气体体积的。]
5.宇宙飞船的运载火箭推进器引燃后会发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等,这些气体均无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟。产生红烟的原因是( )
A.高温下N2遇空气生成NO2
B.NO与空气反应生成NO2
C.CO2遇NO反应生成NO2
D.NO遇H2O反应生成NO2
B [根据原高温气体均为无色,但现场却能看到红烟可推知,尾气喷出时发生如下反应:2NO+O2===2NO2。]
6.(双选)(2020·天津和平区模拟,有改动)自然界中时刻存在着氮的转化。实现氮按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题。下图为N2在催化剂的作用下发生的一系列转化的示意图。
下列叙述正确的是( )
A.N2→NH3,NH3→NO均属于氮的固定
B.在催化剂a作用下,氮原子发生了还原反应
C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
B、D [把游离态的氮转化为氮的化合物称为氮的固定,N2→NH3属于氮的固定,NH3→NO不属于氮的固定, A错误。在催化剂a作用下,N2→NH3,氮的化合价从0降至-3,发生了还原反应,B正确。在催化剂a作用下,N2→NH3,断裂非极性共价键N≡N键;在催化剂b作用下,NH3→NO,断裂极性共价键N—H键,C错误;催化剂可以增大化学反应速率,可以提高单位时间内生成物的产量, D正确。]
7.无色混合气体甲可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的气体甲经过下图所示的处理,结果得到酸性溶液,且几乎无气体剩余,则气体甲的组成为( )
A.NO2、N2 B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
B [混合气体为无色,可知气体中不含NO2;混合气体通过Na2O2后显红棕色,说明原混合气体中含有NO,且有能与Na2O2反应生成O2的气体CO2;将红棕色气体通入水中,所得溶液呈酸性,且几乎无气体剩余,说明原气体中不含N2。]
8.下图是氮的循环示意图。
(1)过程①中通过________________的作用将空气中的氮气固定下来。
(2)请写出过程②中合成氨的化学方程式:________________________。
(3)请写出过程③中固氮反应的化学方程式:__________________。
(4)过程④中产生的亚硝酸盐有毒,直接排放该物质将对环境造成污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH等会被还原为N2。在废液中加入下列物质,不能使NaNO2无害化排放的是____________(填序号)。
a.H2O2 b.NH4Cl c.KNO3
答案 (1)豆科作物的根瘤菌
(2)N2+