7.2 课题1氨气 练习（含答案） 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2

课题1　氨气
阅读下列材料，回答1～3题。
大气中有少量的N2通过氮的固定进入土壤和海洋，植物从土壤中吸收含氮化合物制造蛋白质，动物则食用植物获取蛋白质。动植物的腐败物在土壤中被细菌分解，变为含氮化合物，部分被植物吸收；土壤中的硝酸盐也会被细菌分解而转化为N2返回大气中。部分氮元素在自然界中的循环如图所示。
20世纪初实验室首次利用氮气和氢气人工合成了氨：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，实现了工业固氮；NH3与灼热的氧化铜反应生成N2和Cu。
1 (2024连云港期末)下列说法正确的是(　　)
A. “雷电作用”中，N2与O2在放电条件下直接生成NO2
B. “工业固氮”合成氨中N2发生氧化反应
C. “生物固氮”过程中氮元素从游离态转变为化合态
D. 亚硝酸盐转化为硝酸盐一定需要O2参加
2 (2024连云港期末)H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如图。下列说法正确的是(　　)
A. 该反应为吸热反应
B. ①→②：断开H—H和N≡N时需要放出能量
C. 选择不同的催化剂不会改变此反应ΔH的数值
D. 反应达到平衡状态时，反应停止
3 (2024连云港期末)实验室制氨气并验证其某些性质的实验装置如图所示(夹持装置省略)，下列说法正确的是(　　)
A. 实验室用装置甲、乙即可制得干燥的氨气
B. 装置丙中氧化铜固体由黑色变为红色，能证明氨气具有还原性
C. 装置丁中收集到无色液体是纯净的水
D. 该实验尾气不需要处理可直接排入大气
4 如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴加几滴浓氨水，立即将另一块表面皿扣在上面。下表中对实验现象所作出的解释正确的是(　　)
选项 实验现象 解释
A 干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是MgCl2溶液
D 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体小颗粒
5 (2023宿迁北附同文实验学校月考)常温下，1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示实验，下列分析正确的是(　　)
A. 圆底烧瓶内形成喷泉现象，证明NH3与水发生了反应
B. 喷泉停止后，圆底烧瓶内剩余少量气体，是因为NH3的溶解已达到饱和
C. 圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－
D. 圆底烧瓶内的液体中，含有2种分子
6 (2023扬州邗江期中)用Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应的微观模型如图甲所示，其含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
甲 乙
A. NH3的电子式为
B. 400 ℃时，生成的产物只有N2、NO
C. PtRh合金催化氧化NH3制NO时，适宜的温度为400 ℃
D. 800 ℃以上，可能发生反应：2NO(g) O2(g)＋N2(g)
7 (2023南通期末改编)叠氮酸(HN3)是一种弱酸，可通过亚硝酸氧化肼获得，工业上利用NH3催化氧化生成NO，反应为4NH3＋5O24NO＋6H2O，将NO进一步氧化，用水吸收制备HNO3。下列说法正确的是(　　)
A. HN3与NaOH反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
B. 以NH3为原料制备HNO3属于氮的固定
C. 用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生
D. NH3催化氧化时，每生成0.1 mol NO，转移电子的数目为3.01×1023
8 利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1) 若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是____________________________________________________________。
(2) 若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是___
_____________________________________________________________________。
(3) 通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_______________________________
______________________________________________________________________。
9 (2023苏州期末)合成氨工业对人类社会的发展具有里程碑式意义。
(1) 工业常用CH4与H2O高温下制合成氨的原料气H2，1 mol CH4完全转化为CO2时，理论能制得H2的物质的量为________。
(2) 等离子体合成氨使用H2O代替H2作为氢源，模拟制备原理如图所示，在高压电场作用下，N2与H2O以一定流速通过反应器，主要得到NH3与HNO2(弱酸)，气体流出反应器后，经过一定长度的导管进入成分分析装置。
①等离子体合成氨反应的化学方程式为________________________________。
②成分分析表明，连接反应器与成分分析装置的导管的长度d越长，测得气体中NH3与HNO2的含量越低，其原因可能是_______________________________。
③若将原料气中N2替换为空气，反应器流出气体中NH3及NOx浓度随原料气相对湿度(水蒸气含量)的变化如图所示，流出气体中NH3的浓度几乎为0的原因可能是______________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3) 用如图装置(注：CCl4不与NH3反应，也不能溶解NH3)吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将红热的铂丝插入锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是____________________________，锥形瓶内还可观察到的现象是_______________
____________________________________________________。
课题1　氨气
1. C　“雷电作用”中，N2和O2反应生成NO，A错误；由转化关系，工业固氮将N2转化为氨或铵盐，氮元素化合价降低，发生还原反应，B错误；固氮指N2转化为化合态氮，C正确；亚硝酸盐可能被其他氧化剂氧化为硝酸盐，D错误。
2. C　由图可知，生成物总能量小于反应物总能量，为放热反应，A错误；断键需要吸收能量，B错误；催化剂可改变反应历程，但不影响焓变，C正确；化学平衡状态是动态平衡，反应没有停止，D错误。
3. B　实验室用NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物制备NH3时，需要加热，A错误；CuO―→Cu，发生还原反应，说明NH3具有还原性，B正确；装置丁中的无色液体为氨水，C错误；尾气中可能含有氨气，排入大气之前需要进行尾气处理，D错误。
4. D　干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝，是因为NH3与H2O发生反应生成了NH3·H2O，其溶液呈碱性，NH3不是碱，A错误；浓硫酸与NH3可发生反应，其化学方程式为2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，但无明显现象，B错误；该溶液可能为MgCl2溶液、AlCl3溶液等，C错误；浓盐酸易挥发，挥发出的HCl气体遇NH3会反应生成白烟，该烟是NH4Cl固体小颗粒，D正确。
5. C　试管内液面上升，不能证明NH3与H2O发生了反应，也可能是因为NH3极易溶于水，A错误；用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，1∶1溶解时远没有达到饱和状态，则试管中剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B错误；圆底烧瓶中的液体呈红色，说明液体呈碱性，原因是NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－，C正确；圆底烧瓶内的液体中含有H2O、NH3·H2O和NH3，共3种分子，D错误。
6. D　NH3的电子式中，N原子应满足8电子结构，A错误；反应物NH3中含有H元素，故400 ℃时，不止生成N2、NO，还有H2O生成，B错误；由图可知，Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜温度为800 ℃，C错误；800 ℃以上，NO产率降低，N2产率上升，故可能发生反应：2NO(g) O2(g)＋N2(g)，D正确。
7. D　HN3是一种弱酸，故HN3与NaOH反应的离子方程式为HN3＋OH－===H2O＋N，A错误；氮的固定为将游离态的氮转化为含氮的化合物，以NH3为原料制备HNO3不属于氮的固定，B错误；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸，浓硫酸没有挥发性，故无白烟产生，C错误；NH3催化氧化时，每生成0.1 mol NO，转移电子的数目为3.01×1023，D正确。
8. (1) 先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)
(2) 导管口处产生白烟
(3) 先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞
9. (1) 4 mol　
(2) ①N2＋2H2ONH3＋HNO2
②NH3与HNO2反应生成了NH4NO2
③高压电作用下，N2和空气中的O2反应生成NO，几乎不与水反应生成NH3
(3) 反应放热　有红棕色气体生成