课时跟踪检测(8) 氮的固定-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(八)　氮的固定 一、选择题 1.下列叙述与氮元素的循环无关的是 (　　) A.工业合成氨的过程是固氮的过程 B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气 D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 2.氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义,有些氮的转化是从氮气转化为含氮的化合物,有些转化发生在含氮的化合物之间。下列过程中,以游离态的氮为原料,最终产生含氮的化合物的是 (　 ) A.汽车尾气中的氮氧化物形成酸雨 B.硝化细菌的硝化过程 C.动物尸体腐烂 D.豆科植物的根瘤菌固氮 3.在水体中部分含氮有机物的循环如图所示。图中属于氮的固定的是 (　　) A.③ B.④ C.⑤ D.⑥ 4.下列反应属于氮的固定的是 (　　) ①N2和H2在一定条件下反应生成NH3　②雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO　③NH3经过催化氧化生成NO　④NH3和HNO3反应生成NH4NO3 A.①③ B.②④ C.③④ D.①② 5.下列关于NO的叙述正确的是 (　　) A.NO是一种红棕色气体 B.NO和NO2都属于酸性氧化物 C.NO难溶于水,可以用排水法收集 D.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合 6.(2025·广东汕头期中)利用CeO2脱除汽车尾气中CO和NO的反应过程如下图所示。下列说法错误的是(　　) 已知①中有一部分Ce4＋转化成Ce3＋。 A．该反应的催化剂为CeO2 B．大力推广该技术可减少酸雨的发生 C．过程②中， 每脱除1 mol NO转移2 mol电子 D．当x＝0.2时，CeO(2－x)中n(Ce3＋)∶n(Ce4＋)＝3∶2 7.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的可能是什么气体 (　　) A.可能是N2与NO2的混合气体 B.可能是O2与N2的混合气体 C.可能是NO与NO2的混合气体 D.只能是NO2一种气体 8.在一大试管中装入10 mL NO倒立于水槽中,然后向其中缓慢通入6 mL O2(气体体积均在相同条件下测定),下面有关实验最终状态的描述,正确的是 (　　) A.试管内气体呈红棕色 B.试管内气体呈无色,是1 mL NO C.试管内气体呈无色,是2 mL O2 D.试管内液面上升 9.以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出): 下列说法正确的是 (　　) A.上述反应未涉及人工固氮 B.合成氨工业中使用催化剂能使氮气的转化率提高 C.生产尿素过程中,理论上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比为2∶1 D.合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率 10.标准状况下,将4.48 L NO2和NO组成的混合气体通入100 mL水中,气体体积缩小为2.24 L。假设液体的体积不变,则下列说法不正确的是 (　　) A.所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.0 mol·L-1 B.剩余气体中氮元素与氧元素的质量比为7∶8 C.原混合气体中NO2和NO的体积比为1∶1 D.反应过程中转移的电子总数约为0.1×6.02×1023 11.(2025·咸阳秦都区阶段检测)开发常压旋转滑行弧实现高效固氮具有广阔的应用前景,原理如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.N2和O2在光照或风能作用下直接生成NO2 B.该过程涉及2种能量转化形式 C.该固氮过程均发生氧化还原反应 D.上述过程包括4NO+3O2+2H2O4HNO3 二、非选择题 12.(12分)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气,如图所示。发生反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,反应放热。试回答: (1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是　　　　。  A.防止NaNO2饱和溶液蒸发 B.保证实验装置不漏气 C.使NaNO2饱和溶液容易滴下 (2)B部分的作用是　　　　。  ①冷凝　②冷却氮气　③缓冲氮气流 (3)加热前必须进行的一个操作步骤是 　 　　　　　　　。加热片刻后,应立即移去酒精灯以防反应物冲出,其原因是 　。  (4)收集N2前,必须进行的步骤是(用文字说明)　　　　　　　　　　　　。收集N2不适宜的方法是　　　　(填写编号)。  ①用排空气法收集在集气瓶中 ②用排水法收集在集气瓶中 ③直接收集在球胆或塑料袋中 13.(13分)氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下: ①NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O ②2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O (1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。  (2)下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的是　　　　(填字母)。  A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 (3)吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是　　　　　　　　(填化学式,下同);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是　　　　　　　　。  (4)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,反应的离子方程式为 　。  课时跟踪检测(八) 1.选C　工业合成氨的过程是将游离态的氮转化为化合态的氮,属于固氮过程,符合氮的循环,故A不选;自然界中,蛋白质腐败后生成氨,符合氮的循环,故B不选;用氮气作保护气,讲的是氮气的用途,而不是氮的循环过程,所以不符合氮的循环,故C选;在电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收,符合氮的循环,故D不选。 2.选D　氮氧化物形成酸雨是其与水反应生成硝酸的过程,故A不符合题意;硝化细菌的硝化过程是将氨或铵盐转化成硝酸盐,故B不符合题意;动物尸体腐烂是从高分子有机氮到小分子有机氮的过程,故C不符合题意;豆科植物的根瘤菌固氮是在固氮酶的作用下将氮气转化为含氮的化合物的过程,故D符合题意。 3.选C　将游离态的氮(即氮气)转化为化合态的氮(即氮的化合物)的过程,叫作氮的固定,分析转化关系图可知,属于氮的固定的是⑤,故选C。 4.选D　N2和H2在一定条件下反应生成NH3,是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,属于氮的固定,故①正确;雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO,是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,属于氮的固定,故②正确;NH3经过催化氧化生成NO是氮的化合态之间的转化,不属于氮的固定,故③错误;NH3和HNO3反应生成NH4NO3是氮的化合态之间的转化,不属于氮的固定,故④错误。 5.选C　NO是一种无色气体,A错误;酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,反应为非氧化还原反应,NO不与碱反应,NO2和碱发生氧化还原反应,二者均不属于酸性氧化物,B错误;NO难溶于水且不与水反应,可以用排水法收集,C正确;常温常压下,NO能与空气中的氧气直接化合生成NO2,D错误。 6. 选D　由题图可知，反应①消耗CeO2，反应②生成CeO2，因此CeO2是该反应的催化剂，A正确；由于该技术能够有效脱除汽车尾气中的CO和NO，而NO是形成酸雨的主要物质，因此推广该技术可以减少酸雨的发生，B正确；在过程②中，NO被还原为N2，每个NO 分子需要获得2个电子才能被还原为氮气，因此，每脱除1 mol NO，需要转移2 mol电子，C正确；当x＝0.2时，CeO1.8中设Ce3＋为x个，Ce4＋为y个，则x＋y＝1，根据电荷守恒3x＋4y＝3.6，则x＝0.4，y＝0.6，即n(Ce3＋)∶n(Ce4＋)＝2∶3，D错误。 7.选C　若为N2与NO2的混合气体,由于N2不溶于水,最后试管内不可能充满水,A不正确;O2与N2均为无色气体,且两种气体都不易溶于水,试管倒扣在水中后,试管内的水面不可能上升,B不正确;若为NO与NO2的混合气体,试管倒扣水中后,由于NO2与水反应而使水面上升,再通入O2,发生反应:4NO+3O2+2H2O4HNO3,最终试管内完全被水充满,C正确,D不正确。 8.选D　根据4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,V(NO)∶V(O2)>4∶3时,NO有剩余。经计算可知,NO剩余2 mL,O2被完全吸收,试管内液面上升,因NO无色,则试管内气体呈无色,故选D。 9.选C　合成氨步骤涉及人工固氮,A不正确;催化剂只能加快反应速率,不能提高转化率,B不正确;根据尿素的化学式CO(NH2)2可知,理论上n(NH3)∶n(CO2)的最佳配比为2∶1,C正确;合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了提高原料的利用率,D不正确。 10.选C　NO2与H2O反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,已知气体体积缩小为2.24 L,则原混合气体中含有3.36 L NO2和1.12 L NO,二者体积比为3∶1,C项不正确;3.36 L NO2的物质的量为0.15 mol,由化学方程式可知反应生成0.1 mol HNO3,其物质的量浓度为1.0 mol·L-1,A项正确;剩余气体为NO,其中氮元素与氧元素的质量比为7∶8,B项正确;该反应生成0.1 mol HNO3时,转移0.1 mol电子,个数为0.1×6.02×1023,D项正确。 11.选D　氮气和氧气在放电条件下生成NO,不能生成NO2,故A错误;根据图示可知,该过程涉及太阳能、风能、电能、化学能间的转化,能量转化形式大于2种,故B错误;固氮过程中NH3与HNO3结合生成NH4NO3时无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,故C错误;根据图示可知,题中过程包括4NO+3O2+2H2O4HNO3,故D正确。 12.解析:(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管是为了保证NaNO2饱和溶液容易滴下。(2)该反应产生的N2中混有水蒸气,B部分的作用是冷凝除去水蒸气。(3)根据实验室制N2的原理知该反应为放热反应,且较剧烈,加热片刻后,应立即移去酒精灯以防反应物冲出。(4)N2的相对分子质量(28)和空气(29)相近,故不能用排空气法收集。 答案:(1)C　(2)① (3)检查装置气密性　本反应为放热反应,且反应较剧烈 (4)将系统内空气排净　① 13.(1)1∶1　(2)BC　(3)NaNO3　NO (4)3HClO+2NO+H2O3Cl-+2N+5H+ 3 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $