2026届高三化学一轮复习 专题训练 氮元素及其化合物（四）

氮及其重要化合物（四） 1、（22-23高一下·上海奉贤·期中）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 2、关于自然界中的氮循环相关过程说法正确的是 A．反硝化作用 B．硝化作用 C．生物固氮 D．人工固氮 A．A B．B C．C D．D 3、下列关于硝酸化学性质的叙述中，正确的是 A．浓硝酸和稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸变为红色 B．硝酸与氧化亚铁反应，只表现氧化性 C．硝酸可与硫化钠反应制备硫化氢气体 D．稀硝酸与浓硝酸都能与铜反应，生成硝酸铜 4、（22-23高一下·上海黄浦·期末）氮元素是生命的基础，也是参与生态平衡和物质循环的重要元素。氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%。氮肥对于提高农作物产量有重要作用，若使用不合理可能会对环境和农业生产带来一定的负面影响。 (1)写出N2分子的结构式 ，解释氮气化学性质稳定的原因 。 (2)天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下，空气中的N2转化为HNO3的过程。将下列N2转化为HNO3的过程补充完整。 ①为 ，②为 。 A．NH3 B．NO    C．N2O5 D．H2O (3)1787年，有化学家提出氨是由氮、氢元素组成的，于是出现了大量以氮气和氢气为原料合成氨的研究。然而，直到1913年，人类才实现了合成氨的工业化生产。写出工业合成氨的化学方程式 。 (4)甲、乙两组同学用干燥的圆底烧瓶各收集一瓶氨气，根据下图喷泉实验的装置进行实验都观察到美丽的红色喷泉。    ①此喷泉实验之所以成功发生，利用了氨气的性质是 ，因而才造成烧瓶内外悬殊的气压差。 ②酚酞溶液显“红色”说明氨气的水溶液呈 性。 (5)以氨气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是 。 A．KNO3 B．NH4Cl C．尿素[CO(NH2)2] (6)铵盐均为易溶于水的白色晶体，是植物生长非常重要的氮肥之一。但若保存或使用不当，可能肥效降低，也可能对环境、农业生产带来负面影响。关于铵态氮肥的保存和使用，请分别给出一条建议 。 5、（22-23高一下·上海浦东新·期末）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 6、（22-23高一下·上海徐汇·期末）某小组探究NH3的催化氧化，按下图装置进行实验。观察到③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。 (1)若②中只有是否能制备NH3，说明原因： 。 (2)玻璃管③中发生反应的化学方程式为 。④中白烟的成分是 。 (3)一段时间后⑤中的溶液变蓝色，用离子方程式表示原因： 。 (4)若先点燃②处的酒精灯，一段时间后再依次点燃①和③处的酒精灯，观察到④中仅产生少量白烟，原因是 ；此时⑤中溶液 （选填“A：变”或“B：不变”）蓝色。 (5)纳米材料能去除污水中。离子在纳米材料表面发生反应的过程如下图所示。材料表面被难溶物覆盖会导致速率减慢。在酸性环境中，纳米去除分两步：    i． ii．______+______Fe+______=______+______+______ ①完成第2步反应的离子方程式 。上述方法去除1mol共转移 mol电子。 ②一段时间后，的去除速率迅速降低，结合上述2步反应说明可能的原因： 。 7、氮是大气中含量最多的一种元素，气及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答： (1)下列变化属于“氮的固定”的是 (填字母)。 a．植物从土壤中吸收氮肥     b．将空气中的氮气转变为氮的化合物 c．硝酸和氨气反应生成氮肥     d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质 (2)汽车尾气中的CO、在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式： 。 (3)已知铜在常温下能被稀溶解。①写出该反应的化学方程式并用单线桥法标出反应中电子转移的方向和数目： 。 ②在反应中，起氧化作用的与起酸性作用的的分子个数之比为 。 8、自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在，人类对氮元素的利用，就是实现氮元素在不同物质之间的转化。 (1)氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是______ A．氮气分子很稳定 B．尿素属于铵态氮肥 C．工业合成氨是人工固氮 D．闪电实现了大气固氮 (2)如图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是______ A．X属于酸性氧化物 B．转化为一定需要加入氧化剂 C．一定条件下，和反应可以转化成 D．实验室采用加热分解固体制取 (3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是______ A．易溶于水，可用作制冷剂 B．具有强氧化性，可用于制 C．受热易分解，可用作化肥 D．性质稳定，可用于食品保护 (4)氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为 。结合化学方程式简述为何氮肥常用铵态氮肥而不直接是用氨水 。 (5)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与的物质的量之比为时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为 。 (6)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 (填“浓”或“稀”)硝酸，原因是 。 9、（松江二中高三2024学年暑期学情调研） 氮及其化合物 氮元素及其化合物具有广泛用途。 1. 下列关于氮元素的说法的是____。 A. 原子半径：O>N B. 气态氢化物稳定性：NH3<PH3 C. 第一电离能：O<N D. 14N和15N属于同种核素 工业上，可利用N2(g)+3H2(g)2NH3(g)合成氨气。 2. 已知键能NN：946kJ·mol-1，H-H：436kJ·mol-1，N-H：391kJ·mol-1。工业上合成氨反应的 =_______。 3. 工业合成氨在体积固定的合成塔中进行，下列事实能说明反应已达化学平衡状态的有___（不定项）。 A. 密闭的合成塔中气体密度不再变化 B. N2的百分含量保持不变 C. 合成塔中混合气体的平均摩尔质量不再变化 D. N2、H2、NH3物质的量之比为1:3:2 4. 向体积可变的密闭容器中充入1mol N2(g)和3mol H2(g)，发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。平衡时NH3的物质的量随温度、压强的变化如图所示（已知容器的初始体积为1L）。 则500K、压强为p1时，N2的平衡转化率为_______，该温度下的平衡常数K=______（结果保留两位小数）。 研究人员提出一种电化学过程来合成氨，其反应原理如图所示。 5. 上述反应中的催化剂为____。 A. Li B. Li3N C. LiOH 6. 上述过程中属于氧化还原反应的是___（不定项）。 A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ 我国著名化学家侯德榜发明了“联合制碱法”制备纯碱，其原理图如下： 7. 氨气分子的VSEPR模型为___________。 8. 关于该工艺流程下列说法正确的是____。 A. 沉淀池中应先通入CO2，再通入NH3 B. 用NaCl制取纯碱的过程中，利用了物质溶解度的差异 C. 在母液中加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出 D. 循环Ⅰ和循环Ⅱ回收利用的物质分别是CO2和NH3 9. 简述检验产品纯碱中是否含有NaCl的实验方案：__________________________________。 10、（上理附中）工业合成氨 氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 已知合成氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1 合成氨工业中的其化学平衡常数K与温度t的关系如下表： t/℃ 200 300 400 平衡常数K K1 K2 0.5 1．K1、K2的大小关系是______。 A．K1>K2 B．K1=K2 C．K1<K2 2．在密闭恒容的容器中，下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是______。（不定项） A．v(N2)(正)=3v(H2)(逆) B．混合气体的密度保持不变 C．容器内压强保持不变 D．N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 3．化工生产为做到又“快”又“多”采用多种方法。合成氨工业中为实现“多”可采取的措施有_____。（不定项） A．使用高效催化剂 B．升高温度 C．增大压强 D．降低温度 4．400℃时，氨分解反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为______。若在此温度下2L容器中，某时刻测得NH3、N2和H2的物质的量分别为3mol、1mol和3mol时，此时氨分解反应的v(N2)(正)______ v(N2)(逆)（填写“>”“=”或“<”） 5．已知部分化学键键能数据如下： 化学键 H—H N—H 键能/kJ·mol-1 436 391 根据相关数据，计算N≡N的键能为______ kJ·mol-1。 工业上用氨气与硫酸制造(NH4)2SO4、NH4Cl等铵态氮肥。 6．0.1mol·L-1的(NH4)2SO4溶液中各离子浓度关系正确的是______（不定项）。 A．[NH4+]>[SO42-]>[OH-]>[H+] B．[SO42-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] C．2[SO42-]+[OH-]=[H+]+[NH4+] D．[H+]=[NH3·H2O]+[OH-] 7．向NH4Cl溶液中通入少量HCl气体，溶液中NH4+的浓度将______（填“增大”“减小”或“不变”），运用平衡移动原理解释其原因__________________________________________。 11、（2024学年七宝中学高三化学九月）脱硫脱硝 燃煤烟气中SO2和NOx是大气污染物的主要来源，研究烟气脱硝脱硫是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 1. 下列描述，能用来比较硫、氮两种元素的非金属性强弱的是____（不定项）。 A. 单质与氧气化合的难易程度 B. 气态氢化物的稳定性 C. 含氧酸的酸性强弱 D. S4N4中共用电子对的偏向 NH3还原技术是目前高效、成熟的去除NOx的技术之一。 已知：反应Ⅰ. 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) =-905.8kJ·mol-1 反应Ⅱ. N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+180.0kJ·mol-1 2. NH3的空间构型为____________________。 3. 反应4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(l) =_______kJ·mol-1。 4. 富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加生石灰而除去，则硫元素最终存在于__________内（填化学式）。 5. 氨水吸收SO2，当通入SO2至溶液pH=4.5左右时，主要反应的离子方程式为______________________。 已知：溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-的物质的量分数随pH的分布如图1所示。 6. 用NaOH溶液吸收SO2所得溶液（Na2SO3和Na2SO4的混合物）来制备Na2SO4·10H2O晶体，请补充完整实验方案。取一定体积上述溶液，______________、______________、洗涤、干燥得Na2SO4·10H2O晶体。已知：Na2SO4溶解度如图2。 7. 用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图3所示： NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是______________________________________。 8. 上题中，吸收塔内部通常将NO气从吸收塔的________通入，与溶液充分接触发生反应。 A. 上部 B. 中部 C. 下部 9. 一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中的NO和SO2，装置如图4所示。阴极区的电极反应式为_____________________________________________________________________________。 参考答案 1、B 2、A 【解析】A．反硝化作用是在缺氧的条件下，微生物将硝酸盐以及亚硝酸盐还原为气态氮化物和氮气的过程，A正确； B．硝化作用是指氨在微生物的作用下氧化为硝酸的过程，B错误； 3、D 【解析】B．硝酸与氧化亚铁反应，表现出氧化性和酸性，B错误； C．硝酸具有氧化性，能够氧化硫离子，硝酸不能与Na2S反应制得H2S气体，C错误； 4、 (1)    氮气分子中含氮氮三键，断裂需较大能量 (2) B D (3)N2+3H22NH3 (4) 极易溶于水 碱 (5)B (6)铵态氮肥应放阴凉处密封，使用时不要与碱性物质如草木灰混合使用以免发生反应而使肥效损失 5、(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 【解析】 （2）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）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； （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； 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。 6、(1)加热分解为氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵，所以若②中只有不能能制备NH3 (2) NH4NO3 (3) (4) ④中充满氨气，氧气不足 变 (5) +3Fe+8= +3+2 8 随反应进行，氢离子浓度降低，酸性减弱，材料表面被生成氢氧化亚铁覆盖会导致速率减慢 【解析】 （2）③中气体颜色无明显变化，玻璃管③中氨气发生催化氧化生成NO和水，发生反应的化学方程式为 。④中NO、氧气反应生成NO2，NO2和水蒸汽反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，白烟的成分是NH4NO3。 （3）④中生成的NO2和⑤中的水反应生成硝酸，铜和吸收反应生成硝酸铜、NO和水，所以一段时间后⑤中的溶液变蓝色，反应的离子方程式为。 （4）若先点燃②处的酒精灯，一段时间后再依次点燃①和③处的酒精灯，④中充满氨气，氧气不足，所以观察到④中仅产生少量白烟；硝酸铵进入⑤中，硝酸根离子在酸性条件下氧化金属铜，所以此时⑤中溶液变蓝色。 （5）①根据图示，第2步反应被Fe还原为，Fe被氧化为，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为 +3Fe+8= +3+2。被还原为，N元素化合价由+5降低为-3，上述方法去除1mol共转移8mol电子。 ②随反应进行，氢离子浓度降低，酸性减弱，材料表面被生成氢氧化亚铁覆盖会导致速率减慢，的去除速率迅速降低。 7、(1)b (2) (3) 1∶3 【解析】 （3）②Cu与稀硝酸反应的实质是在酸性环境下，氧化Cu生成Cu2+本身被还原为NO，反应的离子方程式为，在反应中起氧化作用的硝酸与起酸性作用的硝酸分子数之比为1:3。 8、(1)B (2)C (3)D (4) N2+3H22NH3 氨水的有效成分是一水合氨，受热易分解为水和氨气NH3·H2ONH3↑+H2O，降低肥效且氨气有毒会污染环境，同时氨水相对于固体氮肥不便于储运和施肥 (5)NO2+NO+2NH32N2+3H2O (6) 浓硝酸 铁在浓硝酸中会钝化，铜可以和浓硝酸反应 【解析】 （4）氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3，因为氨水的有效成分是一水合氨，受热易分解为水和氨气NH3·H2ONH3↑+H2O，降低肥效且氨气有毒会污染环境，同时氨水相对于固体氮肥不便于储运和施肥。 （5）NO2与NO的物质的量之比不同，化合价变化的总数就会不同，就会出现多种配平结果，本题中限定了二者的比例为1:1，把它们两个作为一个整体来分析化合价的变化，一共降低6价，根据电子转移守恒，则NH3的化学计量数就是2，一共升高6价，最后根据原子个数守恒确定水的化学计量数，NO2+NO+2NH3=2N2+3H2O，反应条件注明催化剂，故化学方程式为NO2+NO+2NH32N2+3H2O。 （6）浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸，原因是铁在浓硝酸中会钝化，铜可以和浓硝酸反应。 9、 1. C 2. -92 kJ·mol-1 3. BC 4. 40%；0.18 5. A 6. AC 7. 正四面体形 8. B 9. 取少量试样，加水溶解并加入适量稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则产品中不含NaCl，否则含 10、 1．A（2分） 2．C（2分） 3．CD（2分） 4．2（2分）；>（2分） 5．946（2分） CD（2分） 6．增大（2分）；溶液中NH4+发生水解反应：NH4++H2ONH3·H2O+H+，通入HCl后，c(H+)上升，水解平衡向左移动（或HCl电离出的H+抑制NH4+的水解），故c(NH4+)会增大（2分） 11、 1. BD 2. 三角锥形 3. -1625.8 4. CaSO4 5. NH3+H2O+SO2=HSO3-+NH4+ 6. 向溶液中通入O2至pH约为7，将溶液加热浓缩至有晶膜出现，降温结晶，过滤 7. NaClO初始pH越小，c(H+)越大，HClO浓度越大，氧化NO的能力越强 8. C 9. 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O 11 学科网（北京）股份有限公司 $$