【高考押题卷】2025年高考化学高频易错考前冲刺 氮及其化合物(含解析)

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名称 【高考押题卷】2025年高考化学高频易错考前冲刺 氮及其化合物(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2025-05-28 18:05:55

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高考化学考前冲刺押题预测 氮及其化合物
一.选择题(共20小题)
1.(2024秋 丰台区期末)工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.氧化炉中发生的化学反应是
B.物质X是H2O
C.上述流程中,理论上用N2合成1mol HNO3,至少需要2.5mol O2
D.吸收塔中为提高氮原子的利用率,可通入过量空气和循环利用尾气中NO
2.(2024秋 德州期末)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示(X、Y均为氮氧化物)已知碱性:NH3 H2O>NH2OH
下列说法错误的是(  )
A.Y中既含极性键也含非极性键
B.①→⑦过程均涉及到N化合价的改变
C.25℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.6.6gNH2OH完全转化为时,转移的电子0.8mol
3.(2024秋 丰台区期末)常温下,1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是(  )
A.圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
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.实验过程中,不涉及氧化还原反应
D.改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉
4.(2024秋 丰台区期末)实验室用氢氧化钙和氯化铵固体制备氨,选用的发生装置是(  )
A. B.
C. D.
5.(2024秋 海淀区期末)氮循环在维持生态系统平衡中的地位极其重要,微生物和矿物质在氮循环中扮演着关键的角色。某水体(含较多,pH=6.71)脱氮的部分转化关系如图所示。
已知:铁氧化细菌可利用水中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+。
下列说法不正确的是(  )
A.由图示可知,该水体中部分转化为N2从而达到脱氮的目的
B.过程Ⅰ中发生的反应会导致溶液酸性减弱
C.过程Ⅲ中C6H12O6被氧化
D.若水体中铁氧化细菌和Fe2+含量过高,将不利于过程Ⅰ的进行
6.(2024秋 石家庄期末)如图为工业合成氨的流程图,有关生产条件调控的分析错误的是(  )
A.步骤①中“净化”可以防止混有的杂质使催化剂“中毒”
B.步骤②中“加压”可以加快反应速率
C.步骤③选择温度时要考虑催化剂活性
D.投料比[n(N2):n(H2)]越大,平衡混合物中氨的体积分数越大
7.(2024秋 西城区期末)室温下,研究铜与一定量浓硝酸的反应,装置和试剂如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.通过上下抽动铜丝,可控制反应的开始和停止
C.反应一段时间后,可能产生NO
D.将铜片换成铁片,反应更剧烈,产生大量气体
8.(2024秋 东城区期末)研究氨的喷泉实验。
①用向下排空气法收集一烧瓶氨;
②如图所示,打开弹簧夹,将滴管中的水挤入烧瓶,烧杯中的水沿导管进入烧瓶形成喷泉,最终液体占烧瓶体积的。
下列说法正确的是(  )
A.把湿润的蓝色石蕊试纸放在烧瓶口可检验NH3是否集满
B.烧杯中的水进入烧瓶,说明NH3与H2O发生了反应
C.烧瓶内有气体剩余,是因为NH3的溶解已达到饱和
D.所得溶液中:NH3+H2O NH3 H2O OH﹣
9.(2024 西湖区校级模拟)NH4NO3是一种高效氮肥,也是一种烈性炸药。下列说法不正确的是(  )
A.将结块的硝酸铵置于研钵中,用研杵敲碎,研细
B.硝酸铵可由氨气和硝酸反应制备,该反应不属于氮的固定
C.施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用
D.医用硝酸铵速冷冰袋是利用硝酸铵溶于水吸热的性质
10.(2023秋 澄海区期末)氮是组成氨基酸的基本元素之一,在生物体内有极大作用。部分含N物质的分类及相应化合价关系如图所示。下列说法不合理的是(  )
A.a→d属于氮的固定
B.将铜丝插入f的浓溶液立刻产生b
C.c溶于水可得f和b
D.工业制备f的原理是:a→d→b→c→f
11.(2023秋 安徽期末)一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法错误的是(  )
A.过程①与工业合成氨反应均属于“氮的固定”
B.NH3的水溶液能导电,NH3属于电解质
C.该过程的总反应为N2+6HCl=3Cl2+2NH3
D.过程②和③均属于非氧化还原反应
12.(2023秋 信阳期末)下列有关化学工业的说法正确的是(  )
A.硫酸工业生产采用常压,是因为SO2在常压下的转化率已经很高了
B.硫酸工业中,为提高SO2的转化率,通入的空气越多越好
C.合成氨工业,在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是一致的
D.合成氨工业采用循环操作,主要是为了增大化学反应速率
13.(2024秋 杭州期中)氨对发展农业有着重要意义,也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意图如图。
下列有关合成氨说法不正确的是(  )
A.控制原料气,是因为N2相对易得,适度过量利于提高H2转化率
B.从合成氨的平衡体系中分理出NH3,可提高正反应速率,减小逆反应速率,平衡正移
C.热交换的目的是充分利用反应热预热原料气,同时有利于氨气的液化分离
D.原料气的干燥、净化可防止催化剂中毒失效
14.(2024 镇海区校级模拟)城市污水中含有一定量的、,向污水中加入菌体和FeCl3溶液,在菌体的作用下依次发生过程Ⅰ、过程Ⅱ,从而实现、的脱除,其过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.“过程Ⅰ”中Fe3+为催化剂
B.的氧化性强于Fe3+
C.“过程Ⅱ”中氧化产物和还原产物的质量之比为1:1
D.“过程Ⅰ”中N2和的物质的量之比为1:1,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4
15.(2023秋 邓州市校级期末)某小组探究浓硝酸与铁的反应,并检验气体产物的性质,实验装置如图所示。已知:FeSO4+NO [Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是(  )
A.用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+
B.装置乙中铜溶解,是NO2将铜氧化的结果
C.装置丙中溶液由浅绿色变为棕色,说明装置甲中生成了NO
D.装置丁中的a溶液可以为酸性KMnO4溶液,用于吸收尾气
16.(2023秋 邓州市校级期末)为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰,以及实验后装置内氮氧化物无法全部排出进行绿色化处理等问题,某实验小组对装置进行了改造。改造后的装置如图所示(注:如图中的试管底部有小孔)。下列说法错误的是(  )
A.实验开始时先拉注射器A活塞,其目的是除去反应前试管内的空气
B.注射器B可用于调节或平衡广口瓶内气体的压强
C.该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D.反应停止后,打开止水夹、缓慢拉动注射器A即可将试管内的氮氧化物全部排入注射器A中
17.(2023秋 邓州市校级期末)某工厂用硫酸处理氨气尾气,得到铵盐(不同批次得到a,b,c三种不同的铵盐)。称取不同质量的铵盐,加入到1L,0.1mol/LNaOH溶液中并加热,收集氨气(NH3),得到如下氨气物质的量与铵盐的关系图。提示:加热条件下OH﹣═NH3+H2O
下列叙述不正确的是(  )
A.a对应的是(NH4)2SO4
B.b对应的是(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合铵盐
C.c对应的是NH4HSO4,生成NH3物质的量为0.1mol
D.质量相同的b和c铵盐,加入足量NaOH溶液中并加热,得到氨气物质的量不同
18.(2023秋 蚌埠期末)如图是自然界中的氮循环过程。下列有关叙述错误的是(  )
A.反应①、反应②及工业合成氨均属于氮的固定
B.反应④中,生成1至少需要提供4mol O2
C.反应③的反应方程式为4NO+3O2+2H2O═4HNO3
D.过程中参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素
19.(2023秋 蚌埠期末)我国科学家发明了LDH催化剂,能在常温常压下合成氨气(NH3),LDH合成氨的方法:
关于LDH方法与传统方法的说法正确的是(  )
A.LDH方法中氧气作氧化剂
B.LDH方法中所用原料更便宜
C.传统方法中氮气作还原剂
D.LDH方法与传统方法所得产物完全一样
20.(2023秋 新邵县期末)氮及其化合物的转化过程如图1所示,其中图2为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是(  )
A.图2中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B.催化剂a、b能提高反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
C.在反应②中,若有1.25mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6L
D.反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=﹣92kJ mol﹣1
高考化学考前冲刺押题预测 氮及其化合物
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(2024秋 丰台区期末)工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.氧化炉中发生的化学反应是
B.物质X是H2O
C.上述流程中,理论上用N2合成1mol HNO3,至少需要2.5mol O2
D.吸收塔中为提高氮原子的利用率,可通入过量空气和循环利用尾气中NO
【答案】C
【分析】氮气和氢气在合成塔中生成氨气,氨气在氧化炉中发生催化氧化生成一氧化氮和水,吸收塔中NO和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮。
【解答】解:A.氧化炉中NH3发生催化氧化生成NO和H2O,反应化学方程式是,故A正确;
B.NO2和水反应生成HNO3和NO,所以物质X是H2O,故B正确;
C.上述流程中,理论上用N2合成1mol 硝酸,N元素化合价由0升高为+5,O元素化合价由0降低为﹣2,根据得失电子守恒,至少需要1.25mol O2,故C错误;
D.吸收塔中为提高氮原子的利用率,可通入过量空气发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,还可以循环利用尾气中的NO,故D正确;
故选:C。
【点评】本题主要考查工业制取硝酸等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
2.(2024秋 德州期末)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如图所示(X、Y均为氮氧化物)已知碱性:NH3 H2O>NH2OH
下列说法错误的是(  )
A.Y中既含极性键也含非极性键
B.①→⑦过程均涉及到N化合价的改变
C.25℃同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
D.6.6gNH2OH完全转化为时,转移的电子0.8mol
【答案】C
【分析】在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,中氮元素化合价为+3价,X中氮元素化合价比+3价低,X可能为NO或N2O,X在X还原酶的作用下转化为Y,Y中氮元素化合价比X中低,X、Y均为氮氧化物,则Y为N2O、X为NO。
【解答】解:在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,中氮元素化合价为+3价,X中氮元素化合价比+3价低,X可能为NO或N2O,X在X还原酶的作用下转化为Y,Y中氮元素化合价比X中低,X、Y均为氮氧化物,则Y为N2O、X为NO;
A.Y为N2O,在N2O分中,存在氮氮非极性键和氮氧极性键,故A正确;
B.由分析可知,①→⑦过程均涉及到N化合价的改变,故B正确;
C.由题目信息可知,25℃下,Kb(NH3 H2O)>Kb(NH2OH),故NH2OH的碱性比NH3 H2O弱,故同浓度的水溶液中,的水解程度大于的水解程度,同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl<NH4Cl,故C错误;
D.NH2OH完全转化为时,N的化合价由﹣1上升到+3,6.6gNH2OH物质的量为0.2mol,转移的电子0.8mol,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查元素化合物,侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况,试题难度中等。
3.(2024秋 丰台区期末)常温下,1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是(  )
A.圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
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.实验过程中,不涉及氧化还原反应
D.改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉
【答案】B
【分析】A.根据,进行分析;
B.根据用排空气法收集的气体不一定纯净,NH3极易溶于水,进行分析;
C.根据实验过程中,不涉及氧化还原反应进行分析;
D.根据CO2+2NaOH(过量)=Na2CO3+H2O使装置内压强急剧减少,远小于外界大气压,进行分析。
【解答】解:A.圆底烧瓶中的液体呈红色说明呈碱性,原因是,故A正确;
B.用排空气法收集的气体不一定纯净,NH3极易溶于水,该实验中氨气的溶解远没有达到饱和状态,则圆底烧瓶内剩余少量气体,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,故B错误;
C.结合选项A可知,实验过程中,不涉及氧化还原反应,故C正确;
D.反应CO2+2NaOH(过量)=Na2CO3+H2O使装置内压强急剧减少,远小于外界大气压,故水通过长导管被压入烧瓶引发喷泉,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查喷泉实验等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
4.(2024秋 丰台区期末)实验室用氢氧化钙和氯化铵固体制备氨,选用的发生装置是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据氢氧化钙和氯化铵固体加热制备氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,进行分析。
【解答】解:实验室用Ca(OH)2和NH4Cl固体制备氨:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,可利用大试管作反应容器,为防止反应生成的水发生倒流而使试管炸裂,要使试管口略低于试管底部,故A正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查氨的实验室制法等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
5.(2024秋 海淀区期末)氮循环在维持生态系统平衡中的地位极其重要,微生物和矿物质在氮循环中扮演着关键的角色。某水体(含较多,pH=6.71)脱氮的部分转化关系如图所示。
已知:铁氧化细菌可利用水中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+。
下列说法不正确的是(  )
A.由图示可知,该水体中部分转化为N2从而达到脱氮的目的
B.过程Ⅰ中发生的反应会导致溶液酸性减弱
C.过程Ⅲ中C6H12O6被氧化
D.若水体中铁氧化细菌和Fe2+含量过高,将不利于过程Ⅰ的进行
【答案】B
【分析】A.根据硝化细菌将转化为NO3 ,反硝化细菌进一步将硝酸盐还原为N2,进行分析;
B.根据硝化作用(过程Ⅰ)的反应为:2O2H2O+2H+,进行分析;
C.根据葡萄糖(C6H12O6)被氧化为,进行分析;
D.根据铁氧化细菌会消耗氧气氧化Fe2+为Fe3+,与硝化细菌(过程Ⅰ)竞争氧气进行分析。
【解答】解:A.硝化细菌将转化为NO3 ,反硝化细菌进一步将硝酸盐还原为N2,从而实现脱氮。此过程符合氮循环的基本原理,故A正确;
B.硝化作用(过程Ⅰ)的反应为:2O2H2O+2H+,该反应释放H+,导致溶液酸性增强(pH下降),过程Ⅰ中发生的反应会导致溶液酸性增强,故B错误;
C.过程Ⅲ中,葡萄糖(C6H12O6)被氧化为,同时将铁离子被还原为亚铁离子,故C正确。
D.铁氧化细菌会消耗氧气氧化Fe2+为Fe3+,与硝化细菌(过程Ⅰ)竞争氧气,若铁氧化细菌和Fe2+含量过高,硝化细菌的活性将因缺氧而受抑制,不利于过程Ⅰ,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查含氮物质的综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
6.(2024秋 石家庄期末)如图为工业合成氨的流程图,有关生产条件调控的分析错误的是(  )
A.步骤①中“净化”可以防止混有的杂质使催化剂“中毒”
B.步骤②中“加压”可以加快反应速率
C.步骤③选择温度时要考虑催化剂活性
D.投料比[n(N2):n(H2)]越大,平衡混合物中氨的体积分数越大
【答案】D
【分析】N2和H2净化干燥除去含P、S、As的化合物等杂质后,加压既能提高反应速率,又能促进平衡正向移动,合成氨的反应为放热反应,低温有利于平衡正向移动,但是低温下,催化剂活性低,反应速率也低,因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应,及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率,剩余的N2和H2再循环利用,据此判断各项。
【解答】解:A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒,故A正确;
B.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率,加压也可以提高反应速率,故B正确;
C.步骤③一般选择控制反应温度为500℃左右,此时的催化剂活性最大,故C正确;
D.工业合成氨的反应为N2+3H2 2NH3,所以适当增大氢气的量,会使平衡向正向移动,从而使混合物中氨的体积分数变大,但不是原料气中H2的体积分数越大平衡混合物中氨的体积分数越大,无杂质时,理论上当时,氨的体积分数最大,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了工业合成氨的操作流程,实质考查的还是化学反应速率和平衡移动,考生应运用基础知识去理解合成氨的操作条件,题目难度不大。
7.(2024秋 西城区期末)室温下,研究铜与一定量浓硝酸的反应,装置和试剂如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.通过上下抽动铜丝,可控制反应的开始和停止
C.反应一段时间后,可能产生NO
D.将铜片换成铁片,反应更剧烈,产生大量气体
【答案】D
【分析】A.Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O;
B.可通过抽动铜丝来控制Cu与浓硝酸是否接触;
C.反应一段时间后,硝酸浓度减小,Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O;
D.常温下,铁被浓硝酸钝化,生成氧化膜阻止内层金属铁与浓硝酸反应,反应停止。
【解答】解:A.Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故A正确;
B.可通过抽动铜丝来控制Cu与浓硝酸是否接触,故可控制反应开始和停止,故B正确;
C.反应一段时间后,硝酸浓度减小,Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,方程式为:3Cu+4HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,可能产生NO,故C正确;
D.由于常温时铁在浓硝酸中钝化,生成氧化膜阻止内层金属铁与浓硝酸进一步反应,不会产生二氧化氮,因此将铜片换成铁片后不应出现大量气体,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查硝酸的性质,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确元素化合物的性质、物质之间的转化关系是解本题关键,题目难度不大。
8.(2024秋 东城区期末)研究氨的喷泉实验。
①用向下排空气法收集一烧瓶氨;
②如图所示,打开弹簧夹,将滴管中的水挤入烧瓶,烧杯中的水沿导管进入烧瓶形成喷泉,最终液体占烧瓶体积的。
下列说法正确的是(  )
A.把湿润的蓝色石蕊试纸放在烧瓶口可检验NH3是否集满
B.烧杯中的水进入烧瓶,说明NH3与H2O发生了反应
C.烧瓶内有气体剩余,是因为NH3的溶解已达到饱和
D.所得溶液中:NH3+H2O NH3 H2O OH﹣
【答案】D
【分析】A.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
B.如果氨气和水不反应,但氨气极易溶于水时也能产生喷泉;
C.烧瓶内剩余气体,是因为氨气中含有部分空气;
D.所得溶液为氨水溶液,溶液呈碱性。
【解答】解:A.把湿润的红色石蕊试纸放在烧瓶口,试纸变蓝色,证明气体收集满,可检验NH3是否集满,故A错误;
B.如果氨气和水不反应,但氨气极易溶于水产生巨大的压强差,也能产生喷泉,所以烧杯中的水喷入烧瓶,不能说明NH3与H2O发生了反应,故B错误;
C.氨气是通过排空气法收集的,烧瓶内剩余气体,是因为氨气中含有部分空气,故C错误;
D.氨水中氨气和水反应生成的一水合氨电离出氢氧根离子,即存在NH3+H2O NH3 H2O OH﹣,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查喷泉实验,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确喷泉实验原理是解本题关键,题目难度不大。
9.(2024 西湖区校级模拟)NH4NO3是一种高效氮肥,也是一种烈性炸药。下列说法不正确的是(  )
A.将结块的硝酸铵置于研钵中,用研杵敲碎,研细
B.硝酸铵可由氨气和硝酸反应制备,该反应不属于氮的固定
C.施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用
D.医用硝酸铵速冷冰袋是利用硝酸铵溶于水吸热的性质
【答案】A
【分析】A.根据硝酸铵在敲碎、研细时,可能会发生爆炸进行分析;
B.根据氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮进行分析;
C.根据草木灰溶于水呈碱性,硝酸铵溶于水呈酸性,二者会发生双水解反应进行分析;
D.根据硝酸铵溶于水吸收热量进行分析。
【解答】解:A.NH4NO3在敲碎、研细时,可能会发生爆炸,故A错误;
B.NH3与HNO3反应可以得到硝酸铵,由于氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,所以该反应不属于氮的固定,故B正确;
C.草木灰溶于水呈碱性,硝酸铵溶于水呈酸性,二者会发生双水解反应,可以释放出氨气,导致氮肥流失,因此不能将草木灰与硝酸铵混合使用,故C正确;
D.硝酸铵溶于水吸收热量,因此医用硝酸铵速冷冰袋是利用硝酸铵溶于水吸热的性质,故D正确;
故选:A。
【点评】本题主要考查铵盐的性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
10.(2023秋 澄海区期末)氮是组成氨基酸的基本元素之一,在生物体内有极大作用。部分含N物质的分类及相应化合价关系如图所示。下列说法不合理的是(  )
A.a→d属于氮的固定
B.将铜丝插入f的浓溶液立刻产生b
C.c溶于水可得f和b
D.工业制备f的原理是:a→d→b→c→f
【答案】B
【分析】根据价类二维图可知,a、b、c、d、f分别为N2、NO、NO2、NH3、HNO3,据此分析作答。
【解答】解:A.a为N2,d为NH3,a→b属于氮的固定,故A正确;
B.f为HNO3,b为NO,将铜丝插入浓硝酸中反应生成硝酸铜、NO2以及水,故B错误;
C.c为NO2,溶于水与水反应生成硝酸和NO,方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故C正确;
D.工业上制备硝酸,首先是工业合成氨,然后是氨的催化氧化,即氨被氧气氧化为NO,然后NO再被氧化为NO2,最后NO2和水反应生成HNO3和NO,NO可以循环使用,即工业上是通过a→d→b→c→f制备硝酸,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查氮及其化合物的性质,同时考查学生对价类二维图的理解与应用,属于基本知识的考查,难度不大。
11.(2023秋 安徽期末)一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法错误的是(  )
A.过程①与工业合成氨反应均属于“氮的固定”
B.NH3的水溶液能导电,NH3属于电解质
C.该过程的总反应为N2+6HCl=3Cl2+2NH3
D.过程②和③均属于非氧化还原反应
【答案】B
【分析】A.根据氮气和镁反应,生成氮化镁,进行分析;
B.根据氨溶于水生成一水合氨,一水合氨是电解质电离出铵根和氢氧化根进行分析;
C.根据氮气和氯化氢反应生成氨气和氯气进行分析;
D.根据过程②中氮化镁水解和过程③是酸碱中和反应进行分析。
【解答】解:A.过程①中N2和Mg反应,生成氮化镁,与工业合成氨都是从游离态到化合态,属于氮的固定,故A正确;
B.NH3溶于水生成一水合氨,一水合氨是电解质电离出铵根和氢氧化根,氨气是非电解质,故B错误;
C.该过程中氮气和氯化氢反应生成氨气和氯气,总反应为N2+6HCl=3Cl2+2NH3,故C正确;
D.过程②中氮化镁水解和过程③是酸碱中和反应,均属于非氧化还原反应,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查工业制氨气等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
12.(2023秋 信阳期末)下列有关化学工业的说法正确的是(  )
A.硫酸工业生产采用常压,是因为SO2在常压下的转化率已经很高了
B.硫酸工业中,为提高SO2的转化率,通入的空气越多越好
C.合成氨工业,在提高速率和原料的转化率上对温度的要求是一致的
D.合成氨工业采用循环操作,主要是为了增大化学反应速率
【答案】A
【分析】A.根据采用高压,平衡能向右移动,但效果并不明显,进行分析;
B.根据通入的空气过多会需要更多的预热能量,进行分析;
C.根据合成氨是放热反应,温度升高提高速率,温度低转化率高进行分析;
D.根据合成氨工业采用循环操作,可以提高氮气和氢气的利用率进行分析。
【解答】解:A.硫酸工业生产采用常压,是因为二氧化硫在常压下的转化率已经很高了,若采用高压,平衡能向右移动,但效果并不明显,比起高压设备得不偿失,故A正确;
B.硫酸工业中,通入空气可提高二氧化硫的转化率,但通入的空气过多会需要更多的预热能量,所以不是越多越好,故B错误;
C.合成NH3是放热反应,温度升高提高速率,温度低转化率高,对温度的要求不一致,故C错误;
D.合成氨工业采用循环操作,主要是为了提高N2和H2的利用率,故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查工业制氨气等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
13.(2024秋 杭州期中)氨对发展农业有着重要意义,也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意图如图。
下列有关合成氨说法不正确的是(  )
A.控制原料气,是因为N2相对易得,适度过量利于提高H2转化率
B.从合成氨的平衡体系中分理出NH3,可提高正反应速率,减小逆反应速率,平衡正移
C.热交换的目的是充分利用反应热预热原料气,同时有利于氨气的液化分离
D.原料气的干燥、净化可防止催化剂中毒失效
【答案】B
【分析】氮气和氢气混合气体净化干燥后经过压缩机加压,进入热交换加热后在催化剂作用下发生反应生成氨气,再经过热交换后冷却分离出液态氨,未反应完的氮气和氢气可循环利用。
【解答】解:氮气和氢气混合气体净化干燥后经过压缩机加压,进入热交换加热后在催化剂作用下发生反应生成氨气,再经过热交换后冷却分离出液态氨,未反应完的氮气和氢气可循环利用;
A.控制原料气=2.7~2.9,原因之一是因为N2相对易得,适度过量利于提高H2转化率,故A正确;
B.从合成氨的平衡体系中分理出NH3,此时正反应速率不变,逆反应速率减小,平衡正移,故B错误;
C.热交换将氨气的热量转给N2和H2,目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离,故C正确;
D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查元素化合物,侧重考查学生含氮物质性质的掌握情况,试题难度中等。
14.(2024 镇海区校级模拟)城市污水中含有一定量的、,向污水中加入菌体和FeCl3溶液,在菌体的作用下依次发生过程Ⅰ、过程Ⅱ,从而实现、的脱除,其过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.“过程Ⅰ”中Fe3+为催化剂
B.的氧化性强于Fe3+
C.“过程Ⅱ”中氧化产物和还原产物的质量之比为1:1
D.“过程Ⅰ”中N2和的物质的量之比为1:1,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4
【答案】C
【分析】A.“过程Ⅰ”中Fe3+为氧化剂;
B.“过程Ⅰ”中Fe3+将氧化为Fe3+;
C.“过程Ⅱ”为和生成N2;
D.“过程Ⅰ”中N2和的物质的量之比为1:1,发生反应:12Fe3++32H2O=N212Fe2++16H+。
【解答】解:A.“过程Ⅰ”中Fe3+为氧化剂,被还原为Fe2+,故A错误;
B.氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;“过程Ⅰ”中Fe3+将氧化为Fe3+的氧化性强于,故B错误;
C.“过程Ⅱ”为和生成N2,反应方程式为:,氧化剂为,还原剂为,物质的量之比为1:1,故C正确;
D.“过程Ⅰ”中N2和的物质的量之比为1:1,发生反应:12Fe3++32H2O=N212Fe2++16H+,则氧化剂为12个Fe3+,还原剂为3个,二者物质的量之比为4:1,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查氧化还原,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
15.(2023秋 邓州市校级期末)某小组探究浓硝酸与铁的反应,并检验气体产物的性质,实验装置如图所示。已知:FeSO4+NO [Fe(NO)]SO4(棕色)。下列说法正确的是(  )
A.用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+
B.装置乙中铜溶解,是NO2将铜氧化的结果
C.装置丙中溶液由浅绿色变为棕色,说明装置甲中生成了NO
D.装置丁中的a溶液可以为酸性KMnO4溶液,用于吸收尾气
【答案】D
【分析】铁和浓硝酸加热生成二氧化氮气体,二氧化氮气体进入乙溶于水和水生成硝酸和一氧化氮,挥发的硝酸也进入乙中,硝酸和铜生成一氧化氮气体,一氧化氮和丙中硫酸亚铁生成棕色[Fe(NO)]SO4溶液,尾气有毒需要吸收处理。
【解答】解:A.硝酸具有强氧化性,铁和浓硝酸加热会生成铁离子,加入KSCN溶液变红色,故不能使用KSCN溶液和氯水可检验装置甲反应产物中是否有Fe2+,故A错误;
B.挥发的硝酸也会使得铜被氧化,故B错误;
C.乙中二氧化氮和水生成的NO也会使得丙中溶液由浅绿色变为棕色,故C错误;
D.尾气NO具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故可以吸收尾气,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查元素化合物,侧重考查学生含铁物质性质的掌握情况,试题难度中等。
16.(2023秋 邓州市校级期末)为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰,以及实验后装置内氮氧化物无法全部排出进行绿色化处理等问题,某实验小组对装置进行了改造。改造后的装置如图所示(注:如图中的试管底部有小孔)。下列说法错误的是(  )
A.实验开始时先拉注射器A活塞,其目的是除去反应前试管内的空气
B.注射器B可用于调节或平衡广口瓶内气体的压强
C.该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D.反应停止后,打开止水夹、缓慢拉动注射器A即可将试管内的氮氧化物全部排入注射器A中
【答案】D
【分析】A.拉注射器A可将试管中气体排出,其目的是除去反应前试管内的空气;
B.拉注射器B,可降低广口瓶中的压强,推注射器B,可增大气压强;
C.打开止水夹,产生的气体进入注射器,固液接触反应发生,关闭止水夹,气体在试管中储存,固液分离,反应停止;
D.反应停止后,提拉粗铜丝,使粗铜丝下端靠近软胶塞A,再打开止水夹,缓慢拉注射器A活塞,可观察到试管内的无色气体被吸入注射器A内,试管内稀硝酸液面逐渐上升,注射器B活塞缓慢向内移动。
【解答】解:A.拉注射器A可将试管中气体排出,同时使试管中的液面上升,其目的是除去反应前试管内的空气,故A正确;
B.拉注射器B,可降低广口瓶中的压强,推注射器B,可增大气压强,注射器B可用于调节或平衡广口瓶内气体的压强,故B正确;
C.打开止水夹,产生的气体进入注射器,固液接触反应发生,关闭止水夹,气体在试管中储存,固液分离,反应停止;该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止,故C正确;
D.反应停止后,提拉粗铜丝,使粗铜丝下端靠近软胶塞A,再打开止水夹,缓慢拉注射器A活塞,可观察到试管内的无色气体被吸入注射器A内,试管内稀硝酸液面逐渐上升,注射器B活塞缓慢向内移动,如不提拉铜丝会继续反应,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查含氮物质的性质,侧重考查学生实验装置的掌握情况,试题难度中等。
17.(2023秋 邓州市校级期末)某工厂用硫酸处理氨气尾气,得到铵盐(不同批次得到a,b,c三种不同的铵盐)。称取不同质量的铵盐,加入到1L,0.1mol/LNaOH溶液中并加热,收集氨气(NH3),得到如下氨气物质的量与铵盐的关系图。提示:加热条件下OH﹣═NH3+H2O
下列叙述不正确的是(  )
A.a对应的是(NH4)2SO4
B.b对应的是(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合铵盐
C.c对应的是NH4HSO4,生成NH3物质的量为0.1mol
D.质量相同的b和c铵盐,加入足量NaOH溶液中并加热,得到氨气物质的量不同
【答案】C
【分析】根据酸碱中和的原理,可知存在反应的先后顺序:硫酸氢铵先和NaOH转化为硫酸铵,然后硫酸铵再和NaOH转化为氨气,因而第一个反应结束后剩余氢氧化钠的量决定第二个反应中生成氨气的多少,在氢氧化钠总量不变时,混合物的质量增多,硫酸氢铵增多,第一个反应后剩于氢氧化钠的量减少,第二个反应生成氨气必定减少,结合图中氨气与混合物质量之间关系解答。
【解答】解:A.氨气产生的量随着硫酸铵的加入先增加后不变,所以固体中只含有硫酸铵,故A正确;
B.混合物为(NH4)2SO4和NH4HSO4时,首先发生反应:2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O,然后才发生:(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+2Na2SO4+2H2O,在氢氧化钠总量不变时,混合物的质量增多,硫酸氢铵增多,第一个反应后剩于氢氧化钠的量减少,第二个反应生成氨气必定减少,故B正确;
C.混合物中只含NH4HSO4时,首先发生反应:2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O,然后才发生:(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3↑+2Na2SO4+2H2O,依据硫酸氢铵消耗氢氧化钠的物质的量与硫酸铵消耗氢氧化钠的物质的量可知图象C符合题意,1L0.1mol/LNaOH溶液完全反应,加热条件下H++OH﹣=H2O,OH﹣═NH3↑+H2O,生成NH3物质的量小于0.1mol,故C错误;
D.依据硫酸铵与硫酸氢铵与氢氧化钠反应的顺序可知,混合物中含有硫酸氢铵越多,与相同质量的氢氧化钠反应,生成的氨气越少,得到氨气物质的量不同,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了铵盐性质,题目难度较大,侧重考查离子反应的先后顺序,明确铵根离子、氢离子与氢氧根离子反应的先后顺序是解题关键。
18.(2023秋 蚌埠期末)如图是自然界中的氮循环过程。下列有关叙述错误的是(  )
A.反应①、反应②及工业合成氨均属于氮的固定
B.反应④中,生成1至少需要提供4mol O2
C.反应③的反应方程式为4NO+3O2+2H2O═4HNO3
D.过程中参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素
【答案】B
【分析】A.根据氮的固定进行分析;
B.根据电子转移进行分析;
C.根据NO被O2氧化生成硝酸,进行分析;
D.根据参与循环的元素进行分析。
【解答】解:A.工业合成氨、反应①、反应②均是将游离态氮转化成化合态氮,均属于氮的固定,故A正确;
B.反应④中生成,N化合价升高,失去8mol电子,而1mol O2转移4mol电子,故至少需要提供2mol O2,故B错误;
C.反应③为NO被O2氧化生成硝酸,反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,故C正确;
D.此过程中参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素,故D正确;
故选:B。
【点评】本题主要考查含氮物质的综合应用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
19.(2023秋 蚌埠期末)我国科学家发明了LDH催化剂,能在常温常压下合成氨气(NH3),LDH合成氨的方法:
关于LDH方法与传统方法的说法正确的是(  )
A.LDH方法中氧气作氧化剂
B.LDH方法中所用原料更便宜
C.传统方法中氮气作还原剂
D.LDH方法与传统方法所得产物完全一样
【答案】B
【分析】A.LDH方法N2+H2O→NH3+O2,氧气是被氧化所生成的产物;
B.LDH方法使用氮气与水作反应物,LDH方法原料便宜且易得;
C.物质所含元素化合价降低,作氧化剂;
D.LDH方法产物为氨气与氧气,传统方法产物只有氨气。
【解答】解:A.由图可知,LDH方法N2+H2O→NH3+O2,氧气是被氧化所生成的产物,不是氧化剂,故A错误;
B.LDH方法使用氮气与水作反应物,传统方法使用氮气与氢气作反应物,LDH方法原料便宜且易得,故B正确;
C.传统方法,氮气中N元素从0价变成﹣3价,作氧化剂,故C错误;
D.LDH方法产物为氨气与氧气,传统方法产物只有氨气,不完全一样,故D错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查氮及其化合物的相关知识,侧重考查学生的看图理解能力、分析能力,属于基本知识的考查,难度不大。
20.(2023秋 新邵县期末)氮及其化合物的转化过程如图1所示,其中图2为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是(  )
A.图2中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B.催化剂a、b能提高反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
C.在反应②中,若有1.25mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6L
D.反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=﹣92kJ mol﹣1
【答案】D
【分析】催化剂可降低反应的活化能;催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动;计算气体的体积一定要指明气体所处的状态;焓变等于正逆反应的活化能之差,结合焓变及状态书写热化学方程式。
【解答】解:A.催化剂可降低反应的活化能,则图中d曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线,故A错误;
B.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动,则催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反应速率,但平衡转化率不变,故B错误;
C.题目没有指明气体的状况,不能计算其体积,故C错误;
D.由图可知ΔH=(508﹣600)kJ/mol=﹣92 kJ/mol,则反应①的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=﹣92 kJ/mol,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查含氮物质的性质,为高频考点,把握催化剂对反应的影响、热化学方程式的书写、反应速率及平衡移动为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
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