第3章 第3节 第1课时 自然界中的氮循环 氮的固定（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（鲁科版2019）

第3章　第3节　第1课时 1．下列关于二氧化氮性质的描述中，不正确的是(　　) A．无色气体 B．有刺激性气味 C．相同条件下密度比空气的大 D．能与水反应 A　[二氧化氮是红棕色、具有刺激性气味、易溶解于水的气体，相同条件下密度大于空气。] 2．下列物质能与水反应的是(　　) A．N2　 B．NO　 C．NO2　 D．O2 C　[NO2可与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。] 3．在常温常压下，下列各组气体不能共存的是(　　) A．SO2与O2 B．NO与O2 C．O2与N2 D．NO2与NO B　[NO与O2反应可生成NO2，二者不能共存。] 4．下列属于人工固氮的是(　　) A．闪电条件下N2与O2反应 B．NH3与HCl直接化合成NH4Cl C．在高温、高压、催化剂条件下合成NH3 D．豆科植物根瘤菌将N2转化为含氮化合物 C　[A项，闪电条件下氮气和氧气反应生成NO，属于自然固氮；B项，NH3与HCl直接化合成NH4Cl是含氮化合物之间的相互转化，不属于氮的固定；C项，在高温、高压、催化剂条件下合成NH3，是利用人工方法把游离态的氮转变为化合态NH3，属于人工固氮；D项，豆科植物根瘤菌将N2转化为含氮化合物，属于生物固氮。] 5．下列气体无毒的是(　　) A．NO2 B．N2 C．NO D．SO2 B　[SO2 、NO、 NO2都是有毒气体，N2是大气的主要成分，无毒。] 1．下列过程属于自然固氮的是(　　) A．植物从土壤中吸收含氮肥料 B．由合成氨制取氮肥 C．豆科植物的根瘤菌将氮气转变成硝酸盐等含氮的化合物 D．仿生固氮 C　[A、B两项是氮的化合态之间的转化，不属于氮的固定；D项的仿生固氮属于人工固氮；C项属于自然固氮。] 2．下列关于氮气的说法中，正确的是(　　) A．通常情况下，氮气性质比较稳定 B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C．1 mol N2与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 D．氮元素是活泼的非金属元素，氮气在化学反应中作氧化剂 A　[N2不能在O2中燃烧，与O2在放电时反应生成NO，B项错误；N2与 H2的反应是可逆反应，1 mol N2与3 mol H2不可能完全反应生成2 mol NH3，C项错误；氮气中氮元素的化合价为零价，在化学反应中即可升高也可降低，既可作氧化剂也可作还原剂，D项错误。] 3．根据病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　) A．一氧化氮是一种红棕色气体 B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 C　[NO是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。] 4．氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，如图所示，下列说法中不正确的是(　　) A．人类活动对氮的循环起到了主导作用 B．硝化和反硝化过程都属于氧化还原反应 C．有机氮与无机氮可相互转化 D．反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量 A　[对氮的循环起到主导作用的是自然因素，人类活动只是在一定程度上影响氮的循环， A项错误；由图可知，硝化和反硝化过程都涉及到了元素化合价的变化，故都属于氧化还原反应， B项正确；氨化过程是动植物蛋白转化为氨气或铵根离子，即有机氮转化为无机氮的过程， C项正确；固氮过程消耗了大气中的氮气，反硝化过程中生成了氮气，故反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量，D项正确。] 5．下列说法中，正确的是(　　) A．NO2能与水反应生成硝酸，故NO2为酸性氧化物 B．除去N2中混有的NO2，可将混合气体通过水，将NO2溶解 C．NO2与水反应所得溶液呈红棕色 D．在NO2与水的反应中氧化剂与还原剂的质量比为1∶2 D　[NO2能与水反应生成硝酸，但没有与NO2对应的同价态的酸，不是酸性氧化物，A项错误；除去N2中混有的NO2，将混合气体通过水，NO2溶解的同时又生成新的杂质NO, B项错误；NO2与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所得溶液是硝酸溶液，呈无色，C项错误。] 6．把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是(　　) A．氧气　　　　　　 B．二氧化氮 C．二氧化氮和氧气 D．二氧化氮和一氧化氮 C　[少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，两份CO2与过氧化钠反应生成一份O2，O2与NO反应生成NO2，O2有剩余，同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应也会生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2的混合气体。] 7．一定体积的NO2气体依次通过盛有以下物质的容器，饱和NaHCO3溶液→浓H2SO4→固体Na2O2，发生反应的化学方程式是： (1)________________________________________________________________________； (2)________________________________________________________________________； (3)________________________________________________________________________； (4)________________________________________________________________________。 解析　NO2气体通入饱和NaHCO3溶液，首先与H2O反应生成HNO3和NO，生成的HNO3继续与NaHCO3反应生成CO2和水，通过浓H2SO4除去水蒸气，此时剩下气体为NO和CO2，再通过固体Na2O2后CO2被吸收放出O2，O2与NO反应生成NO2。 答案　(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (2)NaHCO3＋HNO3===NaNO3＋CO2↑＋H2O (3)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 (4)2NO＋O2===2NO2 8．(双选)如图所示，试管中盛有红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内液面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中液面继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是(　　) A．可能是N2和NO2的混合气体 B．一定是NO2气体 C．可能是NO与NO2的混合气体 D．可能是NO2一种气体 CD　[试管内气体为红棕色，故一定含有NO2，也可能含有NO, NO和NO2在水中均可被氧气氧化为HNO3，最终试管内可充满液体，由于N2不溶于水，故不可能含有N2。] 9．某无色的混合气体可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的该混合气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(　　) A．NO2、N2 B．NO、CO2 C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 B　[由于混合气体呈无色，所以混合气体中不含NO2，气体通过Na2O2后显红棕色，说明混合气体中含有NO，且有与Na2O2反应能生成O2的气体CO2，通入水中，NO与O2和H2O反应生成HNO3，使溶液呈酸性，又由于几乎无气体剩余，则说明原气体中不含N2。] 10．如图所示，在水槽中装有500 mL水，容积为a mL的试管中充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)，将试管倒插入水槽的水中。充分反应后，试管中余下气体的体积为0.5a mL。 (1)将试管倒插入水槽中发生的反应为____________________________，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________，原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为________。 (2)通过导气管向试管中余下的0.5a mL的气体中持续通入氧气，试管中可能观察到的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)当试管中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，水槽中溶液的物质的量浓度为______________ mol·L－1(设溶液的体积仍为500 mL)。 解析　(1)试管倒插入水槽中发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化剂与还原剂均为NO2，质量比为1∶2。根据题意有n(NO2)＋n(NO)＝[n(NO2)＋n(NO)]，n(NO2)∶n(NO)＝3∶1。 (2)试管中剩余的0.5a mL气体为NO，通入氧气后，发生反应2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至充满试管，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体(O2)。 (3)当试管中充满气体时，根据氮原子守恒，有n(HNO3)＝n(气体)＝×10－3 mol，则c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 答案　(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　1∶2　3∶1 (2)无色气体变为红棕色，试管中液面不断上升至充满试管，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体 (3) 学科网（北京）股份有限公司 $$