5.2 氮及其化合物 同步训练 （含解析）2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.2 氮及其化合物 同步训练
一、单选题
1．人类社会的发展与化学的发展密切相关。下列说法正确的是（　　）
A．青铜和黄铜是铜的两种同素异形体
B．纳米银与硝酸是可折叠柔性屏中的灵魂材料，二者不会发生化学反应
C．《本草经集注》记载“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，是古人利用焰色试验鉴别物质
D．利用纳米铁粉对重金属离子的物理吸附作用除去水中Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子
2．实验室制取少量，下列方法不能达到目的的是
A．加热分解氯化铵固体
B．加热分解浓氨水
C．将浓氨水滴入到碱石灰上
D．加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物
3．下列说法正确的是（）
A．酸雨是指pH小于7的降水
B．Na2O2、Na2O都是碱性氧化物
C．城市空气质量报告中包括 PM2.5、SO2、NO2、CO2等污染物。
D．钢是用量最大、用途最广的合金
4．工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：
下列说法错误的是（　　）
A．过程①属于氮的固定
B．氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成NO2
C．过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
D．常温下可用铁质容器储存浓硝酸
5．我国古代有“女蜗补天”的传说，今天人类也面临“补天”的问题，下列采取的措施与今天所说的“补天”无关的是（　　）
A．禁止使用含氟电冰箱
B．倡导使用无磷洗衣粉
C．硝酸厂的尾气按相关规定处理
D．研究新型催化剂，消除汽车尾气的污染
6．红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第②份直接通入少量石灰水．则石灰水的变化最可能为（　　）
A．①不变浑浊，②变乳白色 B．①变乳白色，②不变浑浊
C．①变乳白色，②变乳白色 D．①不变浑浊，②不变浑浊
7．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2→2NO＋2O，②2NO＋O2→2NO2，③O＋O2→O3，下列对该反应过程及生成物叙述正确的是（　　）
A．NO2起催化剂作用 B．NO起催化剂作用
C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同位素
8．下列有关化学现象和化学概念表述正确的是
A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度都会降低，且原理相同
B．常温下，浓硫酸可以用铁制容器储存，说明铁与冷的浓硫酸不反应
C．某次焰色试验火焰为黄色，不能说明该物质中一定不含
D．0.5 mol Fe和含1 mol 的稀溶液充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变红
9．在给定条件下，以下物质间的每步转化均可通过一步反应实现的是（　　）
A． B．
C． D．
10．将3.84g铜粉与一定质量浓硝酸反应，当铜完全溶解时，收集到NO、NO2混合气体2.24L(标准状况下)，则所消耗酸的物质的量是（　　）
A．0.1mol B．0.11mol C．0.16mol D．0.22mol
11．对下列事实的解释正确的是（　　）
A．浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸不稳定
B．浓硫酸具有吸水性，说明可用浓硫酸干燥氨气
C．足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2+
D．常温下，可用铝制容器盛装浓硫酸，说明浓硫酸与铝不反应
12．下列关于物质的检验的说法错误的是（　　）
A．待检液中加入NaOH溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定含有NH4+
B．观察钾元素焰色反应的操作是：将铂丝放在稀盐酸中洗涤后灼烧至无色，然后再用铂丝蘸取固体氯化钾，置于煤气灯的火焰上进行灼烧，透过蓝色钴玻璃进行观察
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定含有SO42-
D．待检液中加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加入盐酸，沉淀消失且产生无色无味的气体，则待检液中一定含有CO32-
13．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论错误的是（　　）
A．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
B．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
14．对下列有关事实的解释，其中错误的是（　　）
A．常温下，浓硝酸可以用铝槽贮存，说明铝与浓硝酸不能反应
B．浓硝酸在光照条件下其颜色变黄，说明浓硝酸不稳定见光容易分解
C．在蔗糖固体中加入适量浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性
D．反应：CuSO+H2S=CuS↓+H2SO4能够进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸
15．将足量浓HCl、浓HNO3、浓H2SO4按顺序分别滴在三张蓝色的石蕊试纸上，三张纸最终变成（　　）
A．红、白、黑 B．红、蓝、黑 C．红、黑、红 D．红、红、红
16．m molCu2S与足量的稀硝酸反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。则被还原的HNO3的物质的量为（　　）
A．4mmol B．2m/3mol C．10m mol D．10m/3 mol
二、综合题
17．将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L，请回答：
（1）NO的体积为　 　 L，NO2的体积为　 　 L．
（2）将产生的气体全全释放后，向溶液中加入VmLamol L﹣1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为　 　 mol L﹣1．
（3）若铜与硝酸刚好反应完全，则原硝酸溶液的浓度为　 　 mol L﹣1．
18．SO2、CO、NO、NO2及其他氮氧化物都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题。
（1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有　 　(填化学式)。
（2）回收大气污染物SO2的方法如下：
方法一：在复合组分催化剂作用下，CH4可使SO2转化为S，同时生成CO2和液态H2O。已知：
CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(1) △H=-295.9kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297.2kJ·mol-1
则CH4的燃烧热的热化学方程式为：　 　。
方法二：在恒容密闭容器中，用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图1所示)，该过程中部分物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示：
①由分析可知X为　 　(填化学式)。
②0～t1时间段的温度为　 　。
方法三：利用反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。
③一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应：NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，能说明反应达到平衡状态的是　 　(填字母)。
a.混合气体的密度保持不变
b.SO2的物质的量保持不变
c.容器内混合气体原子总数不变
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO
e.容器内的混合气体平均相对分子质量保持不变
④已知该反应的平衡常数为，向某恒温恒容密闭容器中通入NO2、SO2、SO3、NO各1mol，此时v(正)　 　v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在发动机的高温下，空气中的N2和CO2可能发生：N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g)。现向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2来模拟此过程，其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
①图中A点v正　 　v逆(填“>”“<”或“=”)。
②第10min时，外界改变的条件可能是　 　(填字母)。
A．加催化剂
B．增大C的物质的量
C．减小CO2的物质的量
D．升温
E.降温
19．氮氧化物、二氧化硫能引发酸雨、雾霾等。回答下列问题：
（1）产生硝酸型酸雨的化学方程式为　 　。
（2）汽车尾气催化转化器可将尾气中的CO、NO均转化为无害气体，该反应的还原产物为　 　。
（3）目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下：
已知：烟气中含尘、、NOx()。
①“催化氧化”的目的是　 　。
②图中产品中含硫成分为　 　(填化学式)。
（4）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
分离器的作用是　 　，写出氧化炉中的化学反应方程式：　 　。
20．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。
请回答下列问题：
（1）Z位于周期表中的位置　 　。
（2）X、Y元素的氢化物中，较稳定性的是　 　（填化学式）。
（3）X的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成的化合物中存在的化学键类型为　 　。
（4）请写出X的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与少量铁粉反应的离子反应方程式：　 　。
21．非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题。
（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是　 　；
②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成了　 　而污染了环境。
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是：A　 　；C 　 　。
②请写出C→D的反应化学方程式　 　 。该反应与中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A：青铜和黄铜都属于合金，属于混合物，不是同素异形体，故A不符合题意；
B：硝酸具有强氧化性，能与银发生反应，故B不符合题意；
C：硝石的主要成分为硝酸钾，K在焰色试验为紫色，古代燃烧利用紫青焰辨认硝石即利用了K的焰色反应，故C符合题意；
D：铁的金属性强于Pb、Cu、Hg，能将它们的离子从溶液中置换出来，因此纳米铁粉除重金属利用铁的还原性，故D不符合题意；故D不符题意；
故答案为：C
【分析】同素异形体同种元素组成的不同单质。K的焰色反应为隔着蓝色钴玻璃呈紫色。
2．【答案】A
【解析】【解答】A．加热分解氯化铵固体，反应生成氨气和氯化氢，由于氨气和氯化氢在冷处反应生成氯化铵，因此不能用分解氯化铵得到氨气，故A符合题意；
B．一水合氨不稳定，受热分解生成氨气和水，因此加热分解浓氨水可制得氨气，故B不符合题意；
C．将浓氨水滴入到碱石灰上，浓氨水中水与氧化钙反应，放出大量热，固体氢氧化钠溶解在浓氨水中放出大量的热，一水合氨不稳定，因此能制得氨气，故C不符合题意；
D．氯化铵和氢氧化钙固体加热反应生成氨气、氯化钙和水，因此加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物能制得氨气，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合成氯化铵；
B.浓氨水受热分解生成氨气和水；
C.将浓氨水滴入到碱石灰上，氨水受热分解生成氨气；
D.加热氯化铵和氢氧化钙固体反应生成氨气、氯化钙和水。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、酸雨是指pH小于5.6的降水，故A不符合题意；
B、因过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气，则过氧化钠不属于碱性氧化物，故B不符合题意；
C、PM2.5、SO2、NO2是大气主要污染物，是空气质量日报报道的有关污染物，但CO2不是，故C不符合题意；
D、钢是用量最大，用途最广的合金，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.酸雨的标准是pH＜5.6；
B.过氧化钠与酸反应生成盐和氧气，不符合碱性氧化物的概念；
C.二氧化碳不是空气质量报告中的成分。
4．【答案】B
【解析】【解答】A． 过程①是氮气和氢气高温高压催化剂作用下反应生成氨气，属于氮的固定，故A不符合题意；
B． 氮气在足量氧气中可以通过一步反应生成NO，不能生成NO2，故B符合题意；
C． 过程④3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故C不符合题意；
D． 铁在浓硝酸中发生钝化，金属表面生成一薄层致密氧化物薄膜，阻止内部反应继续进行，常温下可用铁质容器储存浓硝酸，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.将游离态的氮转化为化合态的过程属于氮的固定；
B.氮气和氧气反应只生成NO；
C.反应④的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2既是氧化剂也是还原剂；
D.常温下铁在浓硝酸中钝化。
5．【答案】B
【解析】【解答】今天所说的“补天”是避免臭氧空洞的形成，应减少氮氧化物、氟氯代物的排放，氮氧化物常存在于硝酸厂尾气、汽车尾气中，而含磷洗衣粉可导致水体污染，因此使用无磷洗衣粉与“补天”无关，
故答案为：B。
【分析】臭氧层可以吸收太阳辐射所产生的紫外线，从而减弱紫外线到达地球表面上的强度。而氮氧化物、氟氯代物的排放，造成臭氧层发生某种大气化学反应，使O3分解为O2和氧原子，形成了臭氧空洞，从而破坏了生物的生存环境，威胁到了人类的身体健康。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：①木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体，气体先导入适量蒸馏水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳几乎不溶于水，剩余气体为二氧化碳和一氧化氮，再导入澄清石灰水中，二氧化碳可以使石灰水变浑浊，一氧化氮不溶于水；
②二氧化碳和二氧化氮两种气体，直接通入少量石灰石，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳和氢氧化钙反应生成的碳酸钙会被硝酸溶解，不会产生沉淀；
故选：B．
【分析】红热的木炭与浓硝酸共热生成二氧化氮、二氧化碳；二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，二氧化碳几乎不溶于水，但是可以使石灰水变浑浊，据此解答．
7．【答案】A
【解析】【解答】A．根据反应原理可知：①+②=③，可见NO2是O2转化为O3的催化剂，A符合题意；
B．在反应开始时无NO，反应结束也无NO，NO只是一种中间产物，B不符合题意；
C．根据选项A分析可知NO2起催化剂作用，而不是作氧化剂，C不符合题意；
D．O3与O2为O元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．根据盖斯定律；
B．注意催化剂与中间产物的区别；
C．NO2起催化剂作用；
D．同一元素的形成的不同单质互为同素异形体。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．浓硫酸有吸水性，吸水后浓度降低，浓盐酸有挥发性，挥发浓度降低，两者原理不同，A不符合题意；
B．浓硫酸和铁发生钝化反应，B不符合题意；
C．钠黄色能掩盖钾的焰色，不能说明该物质中一定不含K+，C符合题意；
D.0.5 mol Fe和含1 mol HNO3的稀溶液充分反应后，生成0.25 mol Fe3+，剩余0.25 mol Fe，剩余Fe与 Fe3+刚好反应完全，无Fe3+，加入KSCN溶液后，溶液不变红，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．浓硫酸有吸水性，浓盐酸有挥发性；
B．浓硫酸和铁发生钝化反应；
C．钠黄色能掩盖钾的焰色；
D．Fe和HNO3反应Fe3+，Fe与Fe3+可以反应，物质的量计算。
9．【答案】C
【解析】【解答】A、N2与H2反应可生成NH3，NH3经催化氧化生成NO和H2O，无法生成NO2，A不符合题意；
B、硫与O2反应只能生成SO2，无法直接得到SO3，B不符合题意；
C、Na与O2在点燃条件下反应生成Na2O2，Na2O2与H2O反应生成NaOH，NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，C符合题意；
D、C与少量O2反应生成CO，CO不溶于水，无法直接转化为H2CO3，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对物质转化的考查，结合物质的性质和转化进行分析即可。
10．【答案】D
【解析】【解答】根据铜与硝酸发生的反应：假设与浓硝酸反应的铜的物质的量为xmol，与稀硝酸反应的铜的物质的量为ymol ，
Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2+2H20
x 2x
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+4H20
y 2/3 y
则有x+y=3.84/64 ①
2x+2/3 y=2.24/22.4 ②
解得x=0.045 y=0.015
所以消耗的硝酸的物质的量为：0.045×4+8/3×0.015=0.22mol，D选项是正确的。
故答案为：D。
【分析】硝酸具有强氧化性，浓硝酸与铜反应的还原产物是NO2，稀硝酸与铜反应的产物是NO。
11．【答案】A
【解析】【解答】解：A．浓硝酸不稳定，光照易分解生成二氧化氮、氧气和水，所以浓硝酸要避光保存，保存在棕色试剂瓶中，故A正确；
B．浓硫酸具有吸水性，但氨气能和浓硫酸反应生成硫酸铵，所以不能用浓硫酸干燥氨气，应该用碱石灰干燥氨气，故B错误；
B．硝酸具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，如果向反应后的溶液中加入酸，硝酸根离子能氧化亚铁离子生成铁离子，故C错误；
D．常温下，浓硫酸和铝发生发生生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步氧化，该现象为钝化现象，故D错误；
故选A．
【分析】A．浓硝酸不稳定，光照易分解；
B．浓硫酸具有吸水性，但氨气能和浓硫酸反应生成硫酸铵；
B．硝酸具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子；
D．常温下，浓硫酸和铝发生钝化现象．
12．【答案】C
【解析】【解答】A. 检验NH4+时用氢氧化钠溶液，生成NH3·H2O，加热后生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气，A项不符合题意；
B. 钾的焰色反应为紫色，将铂丝放在稀盐酸中洗涤后灼烧至无色，然后再用铂丝蘸取固体氯化钾，置于煤气灯的火焰上进行灼烧，透过蓝色钴玻璃进行观察，B项不符合题意；
C.若原溶液中含有Ag+，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不消失，C项符合题意；
D.加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加入盐酸，沉淀消失且产生无色无味的气体，则待检液中一定含有CO32-，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铵根离子的检验是将其变成氨气，再利用湿润的红色石蕊试纸进行检验
B.钾元素的焰色反应是需要透过蓝色钴玻璃
C.检验硫酸根先加盐酸，再加入氯化钡检验
D.根据沉淀和气体为无色无味，只能是二氧化碳，故原溶液中只有碳酸根
13．【答案】D
【解析】【解答】A.根据①中的红棕色气体，说明浓硝酸在高温下能发生分解反应生成NO2，所以不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应，A不符合题意；
B.浓硝酸在高温下发生分解反应生成NO2，根据氧化还原反应规律，硝酸分解除生成NO2，还生成氧气，B不符合题意；
C.实验③生成红棕色气体，说明浓硝酸具有挥发性，浓硝酸与碳反应生成的红棕色气体为还原产物，C不符合题意；
D.③的气体产物中检测出CO2，可能是红热木炭与空气中的氧气发生了反应，不一定与硝酸发生了反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.硝酸不稳定，自身易分解产生NO2；
B.根据①中发生的反应确定气体成分；
C.挥发出来的硝酸与C反应；
D.③中产生的CO2可能来自于红热的碳与O2反应的产物；
14．【答案】A
【解析】【解答】A、常温下铝和浓硝酸之间发生钝化，发生的是氧化还原反应，但反应后形成了氧化物的薄膜阻止反应的进一步发生，故A符合题意；
B、浓硝酸在光照下颜色变黄，是分解产生的二氧化氮溶解在溶液中所致，故B不符合题意；
C、在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，体现了浓硫酸的脱水性，故C不符合题意；
D、化学反应向着生成难溶物的方向进行，反应CuSO4+H2S＝CuS↓+H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.浓硝酸和铝是可以发生化学反应，硝酸具有很强的氧化性
B.浓硝酸受热或见光易分解生成二氧化氮、水和氧气
C.浓硫酸具有的特性：吸水性、脱水性、强氧化性
D.硫化铜在酸中和水中都存在，故不溶于水不溶于酸
15．【答案】A
【解析】【解答】解：足量浓HCl滴在蓝色的石蕊试纸上变红色，
硝酸具有强氧化性，将试纸中的有色物质氧化成无色，试纸为白色，
浓硫酸具有脱水性，试纸和其中的有色物质都是有机物，浓硫酸夺取水分，只剩下黑色的碳，
故选A．
【分析】浓盐酸具有酸性、易挥发性和还原性，硝酸具有强氧化性、浓硫酸具有脱水性、
16．【答案】D
【解析】【解答】硝酸分为两部分计算，一部分硝酸形成NO，根据电子守恒分析，
形成NO：m mol Cu2S，Cu由+1变为+2，失去1个电子，一共是2m mol电子；
S由-2变为+6，失去8个电子，一共是8m mol电子；总共失去2m+8m=10mol电子，HNO3中N是+5价，NO中N是+2，降低3价，所以形成NO是 mol，即被还原的HNO3的物质的量为 mol，
故答案为：D。
【分析】根据氧化还原反应中电子得失守恒计算被还原的硝酸的物质的量即可，注意元素化合价的判断。
17．【答案】（1）5.8；5.4
（2）
（3）10.86
【解析】【解答】解：n（Cu）= =0.51mol，n（NO）+n（NO2）= =0.5mol，（1.）设NO的为xmol，NO2的为ymol，
因为铜与硝酸的反应是一个氧化还原反应，根据题意及电子得失守恒，有： ，
解之得x=0.26，y=0.24，
则V（NO）=0.26mol×22.4L/mol≈5.8L，
V（NO2）=0.24mol×22.4L/mol≈5.4L，故答案为：5.8；5.4；
（2.）当Cu2+全部转化成沉淀时，溶液中的溶质为NaNO3，因此，根据氮元素守恒，HNO3的物质的量为n（Na+）+n（NO）+n（NO2），
n（Na+）=n（NaOH）=aV×10﹣3mol，
n（NO）+n（NO2）=0.5mol，
则原硝酸溶液的浓度为 = mol/L，
故答案为： ；
（3.）若铜与硝酸刚好反应完全，反应生成硝酸铜、NO和NO2，
由N原子守恒可知：n（HNO3）=2n（Cu（NO3）2）+n（NO）+n（NO2）=0.51mol×2+0.5mol=1.52mol，则原硝酸溶液的浓度为 =10.86mol/L，故答案为：10.86．
【分析】n（Cu）= =0.51mol，n（NO）+n（NO2）= =0.5mol，（1）设NO的为xmol，NO2的为ymol，因为铜与硝酸的反应是一个氧化还原反应，根据题意及电子得失守恒列式计算；（2）当Cu2+全部转化成沉淀时，溶液中的溶质为NaNO3，因此，根据氮元素守恒，HNO3的物质的量为n（Na+）+n（NO）+n（NO2）；（3）若铜与硝酸刚好反应完全，反应生成硝酸铜、NO和NO2，根据N原子守恒计算．
18．【答案】（1）SO2、NO、NO2
（2）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1；H2S；300℃；bd；>
（3）>；AD
【解析】【解答】（1）SO2和水反应生成亚硫酸，NO和氧气反应生成NO2，NO2和水反应生成硝酸和NO，直接排入空气时会引起酸雨的有SO2、NO、NO2。
（2）方法一：甲烷燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，
①CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(l) ΔH=-295.9kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297.2kJ·mol-1
根据盖斯定律①+②×2得CH4燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-295.9kJ·mol-1-297.2kJ·mol-1×2=-890.3kJ·mol-1；
方法二：①氢气与二氧化硫反应生成X，X能把SO2还原为S，可知X为H2S。
②0~t1时间段H2S增多，可知发生第一步反应，所以温度为300℃。
方法三：③a．依据质量守恒定律，气体总质量不变，容器体积不变，所以密度为恒量，混合气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选a；|
b．反应达到平衡状态，各物质浓度保持不变，SO2的物质的量保持不变，反应一定达到平衡状态，
故答案为：b；
c．根据质量守恒，容器内混合气体原子总数是恒量，容器内混合气体原子总数不变，反应不一定平衡，故不选c；
d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO，可知正逆反应速率相等，反应一定平衡，
故答案为：d；
e．反应前后气体分子数不变，平均相对分子质量是恒量，容器内的混合气体平均相对分子质量保持不变，反应不一定平衡，故不选e；
故答案为：bd。
④已知该反应的平衡常数为，向某恒温恒容密闭容器中通入NO2、SO2、SO3、NO各1mol，浓度熵Q==1v(逆)。
（3）①氮气为反应物，一氧化氮为生成物，图中A点之后NO的物质的量继续增大，说明此时反应正向进行，没有达到平衡状态，则v(正)>v(逆)。
②第10min时改变条件，NO的物质的量增大，生成速率增大，氮气物质的量减小，反应速率增大，说明改变的条件是增大了反应速率，反应正向进行，
A．加催化剂可以加快化学反应速率，A正确；
B．C为固体，增大C的物质的量，化学反应速率不变，B不正确；
C．减小CO2的物质的量，反应逆向进行，化学反应速率减小，C不正确；
D．升高温度可加快化学反应速率，D正确；
E．降低温度，化学反应速率减小，E不正确；
故答案为：AD。
【分析】（1）二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要来源；
（2）盖斯定律的应用要注意，判断列出的热化学方程式的对应关系，左右两边相同的物质互相抵消则相加，在同一边相同的物质互相抵消则相减；
① 氢气具有还原性，二氧化硫可以被氢气还原，化合价降低形成硫；
② 0~t1时间段H2S增多，温度为300℃；
③ 化学平衡判断：1、同种物质正逆反应速率相等，2、不同物质速率满足：同侧异，异侧同，成比例，3、各组分的浓度、物质的量、质量、质量分数不变，4、左右两边化学计量数不相等，总物质的量、总压强（恒容）、总体积（恒压）不变，5、平均相对分子质量、平均密度根据公式计算，6、体系温度、颜色不变；
④ 结合Qc和K的关系判断，QcK，则平衡朝逆向移动；
（3） ① A点还没有达到平衡，平衡朝正向移动，正反应速率大于逆反应速率；
② 取向没有断点，可能是改变浓度或者加入催化剂。
19．【答案】（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO
（2）N2
（3）将NO氧化为NO2；(NH4)2SO3
（4）分离出NH3；4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】【解答】(1)NO2与水反应生成硝酸和NO，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，HNO3随雨水落下，形成硝酸型酸雨；
(2)CO和NO在一定条件下反应生成无害气体，根据元素守恒推知生成的气体为N2和CO2，反应的化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2，反应中氮元素的化合价由+2价降低为0价，NO得电子发生还原反应，N2为还原产物；
(3)①根据流程图可知，烟气中＞9，催化氧化后＜，NO的比例减少，说明催化氧化过程中将NO转化为NO2；
②除尘、除NOx后剩余气体主要为SO2，SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵，化学方程式为SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O，因此图中产品中含硫成分为(NH4)2SO3；
(4)氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气，进入氨分离器，分离出氨气，氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，进入吸收塔，通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3，最后进行尾气处理即可。因此分离器的作用是分离出NH3；氨气的催化氧化的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
【分析】（1）二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；
（2）氮元素化合价降低，发生还原反应生成还原产物氮气；
（3） ① 催化氧化可以将一氧化氮转化为二氧化氮；
② 二氧化硫和碱的反应生成亚硫酸盐；
（4）氨气和氧气催化加热生成一氧化氮和水。
20．【答案】（1）第三周期第ⅣA族
（2）H2O
（3）离子键、共价键
（4）Fe+4H++NO3-＝Fe3++NO↑+2H2O
【解析】【解答】根据以上分析可知X是N，Y是O，Z是Si，W是P。则
（1）Z是Si，位于周期表中的位置为第三周期第ⅣA族。
（2）非金属性越强，氢化物越稳定。非金属性是O＞N，则X、Y元素的氢化物中，较稳定性的是H2O。
（3）X的气态氢化物氨气与其最高价氧化物对应的水化物硝酸反应生成的化合物是硝酸铵，其中存在的化学键类型为离子键、共价键。
（4）X的最高价氧化物对应水化物的稀溶液是稀硝酸，与少量铁粉反应的离子反应方程式为Fe+4H++NO3-＝Fe3++NO↑+2H2O。
【分析】“ W原子的质子数是其最外层电子数的三倍 ”且W位于元素周期表第三周期，则W为P，结合各元素在元素周期表中的位置可知，Z为Si，X为N，Y为O；
（1）Z为Si，据此确定Z在元素周期表中的位置；
（2）根据氢化物稳定性的递变规律分析；
（3）X的气态氢化物为NH3，最高价氧化物对应水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3；
（4）X的最高价氧化物对应水化物为HNO3，能将Fe氧化成Fe3+，自身还原为NO，据此写出反应的离子方程式；
21．【答案】（1）H2SO4；酸雨
（2）N2；NO2；3 NO2+ H2O=2HNO3 + NO；1： 2
【解析】【解答】根据非金属单质可以实现上述题目转化的分别有C、S、N2，2C+O2=2CO、2CO+O2=2CO2；S+O2=SO2、2SO2+O2=2SO3；N2+O2=2NO、2NO+O2=2NO2；
D为强酸，则不会是碳单质的转化；（1）①若A是常温下的淡黄色固体，A是非金属单质，判断为S，B是有刺激性气味的无色气体可知B为二氧化硫SO2，C为SO3，D为H2SO4；故答案为：H2SO4；
②SO2被雨水吸收后生成H2SO3和H2SO4，即形成酸雨，故答案为：酸雨；（2）①A在常温下为气体，C是红棕色气体。据此知道含氧气体红棕色的只有NO2，故答案为：N2；NO2；②C→D的反应是二氧化氮与水反生成硝酸和一氧化氮，反应化学方程式为3NO2+ H2O =2HNO3 + NO；根据反应3NO2+ H2O =2HNO3 + NO可知，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1： 2。
【分析】根据非金属单质可以实现上述题目转化的分别有C、S、N2，2C+O2=2CO、2CO+O2=2CO2；S+O2=SO2、2SO2+O2=2SO3；N2+O2=2NO、2NO+O2=2NO2；
D为强酸，则不会是碳单质的转化；（1）①若A是常温下的淡黄色固体，A是非金属单质，判断为S，B是有刺激性气味的无色气体可知B为二氧化硫，然后依据题目可以准确做出答案；
②SO2被雨水吸收后生成H2SO3和H2SO4，即形成酸雨；（2）①A在常温下为气体，C是红棕色气体.据此知道含氧气体红棕色的只有NO2；
②C→D的反应是二氧化氮与水反生成硝酸和一氧化氮，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂。