2019年人教版高中化学必修1第四章《非金属及其化合物》测试卷(解析版)

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名称 2019年人教版高中化学必修1第四章《非金属及其化合物》测试卷(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2019-12-25 08:15:03

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文档简介










第四章《非金属及其化合物》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.鉴别氯水和盐酸两种物质时,最合适的试剂是(  )



A. 硝酸银溶液
B. 淀粉碘化钾溶液
C. 碳酸钠溶液
D. 酚酞溶液



2.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。

下列说法中不正确的是(  )
A. 当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B. 当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C. B和Cl2的反应是氧化还原反应
D. 当X是强酸时,C在常温下是气态单质
3.在Cl2+H2O===HCl+HClO中,氯气是(  )



A. 只作氧化剂
B. 只作还原剂
C. 既作氧化剂又作还原剂
D. 既不是氧化剂又不是还原剂



4.收集纯净的氯气,最好选用(  )



A. 向上排空气法
B. 向下排空气法
C. 排水法
D. 排饱和食盐水法



5.证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是 (  )
A. 二氧化碳是气体,二氧化硅是固体
B. 二氧化硅的熔点比二氧化碳高
C. 二氧化碳溶于水形成碳酸,二氧化硅难溶于水
D. 二氧化碳通入硅酸钠溶液中析出硅酸沉淀
6.用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(  )




A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B. ②中选用品红溶液验证SO2的生成
C. ③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D. 为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色



7. 足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1氢氧化钠溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是(  )



A. 60 mL
B. 45 mL
C. 30 mL
D. 15 mL



8.下列关于氮气和氢气合成氨的说法中,正确的是(  )
A. 将氮气和氢气合成氨,必须施加高温、高压催化剂等反应条件
B. 在氮气和氢气合成氨的化学反应中,催化剂的性能对反应物的温度和压强的高低具有一定的制约作用
C. 现代工业上实施的合成氨属于仿生固氮
D. 将氨气转化为固态化肥氯化铵也属于人工固氮
9.氯气是一种重要的工业原料,工业上利用反应:3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是(  )



A. 若管道漏气,遇氨就会产生白烟
B. 该反应利用了氯气具有的氧化性
C. 该反应属于复分解反应
D. 生成1 mol 氮气有6 mol的电子转移



10.下列物质在一定条件下能够与硫黄发生反应,且硫做还原剂的是(  )



A. O2
B. Fe
C. H2
D. Zn



11.已知氨气极易溶于水,难溶于四氯化碳。下列不适合作氨气的尾气吸收装置的是(  )




A. 答案A
B. 答案B
C. 答案C
D. 答案D



12.漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是(  )



A. Ca(ClO)2不稳定,易分解
B. Ca(ClO)2易吸收水分而潮解
C. Ca(ClO)2跟空气中的水和CO2反应
D. Ca(ClO)2跟空气中的CO2反应



13.据报道,科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解,从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。关于二氧化硅下列说法中正确的是(  )
A. 二氧化硅溶于水显酸性,所以二氧化硅属于酸性氧化物
B. 二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C. 由CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸强
D. 二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
14.下列物质中,导电性介于导体和绝缘体之间的是 (  )
①晶体硅 ②金属铝 ③石墨 ④晶体锗 ⑤金刚石



A. 只有①
B. 只有⑤
C. ②和③
D. ①和④



15.下列反应中,硫酸既表现了氧化性又表现了酸性的是(  )



A. 2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑
B. 2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑
C. H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑
D. H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑



二、填空题(共3小题)
16.石棉是一种具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐火焰、耐酸和碱的腐蚀,而且价格低廉的硅酸盐。石棉有毒,能使人患肺癌。
(1)有一种石棉叫矿青石棉,它的化学式是Na2Fe5Si8H2O24,请用氧化物的形式表示矿青石棉的组成:________________。
(2)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)是一种胃病患者常用的止酸剂,它用来中和胃酸(主要成分为盐酸)的化学反应方程式是______________________,与其他药物相比,三硅酸镁的主要优点是______________________________。
(3)生产玻璃的原料之一是正长石KAlSi3Ox,x是____________,请用氧化物的形式表示正长石的组成:______________________。
17.某学生用如图所示的方法研究物质的性质,其中气体A的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气。

回答下列问题:
(1)该项研究(实验)的目的是______________________________________________。
(2)浓H2SO4的作用是________________。与研究目的直接相关的实验现象是________________________________________________________________________。
(3)从物质的性质方面看,这套设计还存在隐患,表现为_________________________。
请在图中的虚线框内以图的形式表明避免事故隐患的措施。
18.根据浓硫酸和浓硝酸的性质,回答下列问题:
(1)在空气中敞口放置浓硫酸,其浓度的变化是____________,原因是_________________。
(2)在空气中敞口放置浓硝酸,其浓度的变化是______________________________,原因是______________________________。
(3)由此可知用铁(或铝)制容器贮存浓硫酸(或浓硝酸)时,必须__________,贮存时必须采取的另一个措施是__________,原因是______________________________________。
三、实验题(共3小题)
19.某化学兴趣小组为探究二氧化硫的性质,按如图所示装置进行实验。

请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________,反应的化学方程式为_______________。
(2)装置B中的现象是__________________,反应的离子方程式为_________________。
(3)装置C中的现象是____________________,该现象说明二氧化硫具有的性质是________________________。
(4)装置D的目的是探究二氧化硫与品红作用的可逆性,写出实验操作及现象_____________。
(5)尾气可采用__________溶液吸收。
20.请用下图所示的装置设计实验,验证浓硫酸与木炭粉反应产生的各种产物。


(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是________________________。
(2)实验装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是_____→_____→______→______(填装置序号)。
(3)实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是__________________,B瓶溶液的作用是________________,C瓶溶液的作用是__________________。
(4)装置②中所加的固体药品是____________,可验证的产物是__________,确定装置②在整套装置中的位置的理由是__________________________________。
(5)装置③中所盛溶液是________,可验证的产物是________。
21.实验室用稀硝酸与铜反应制备NO气体,如果采用图Ⅰ装置(烧瓶内加入稀硝酸和铜片,必要时可加热),实验效果不是十分理想,因为观察到的现象不能有力证明反应产物是NO。有人设计了图Ⅱ装置(橡皮塞下端连有铜丝圈),用来做该实验可以达到满意的效果。

(1)用图Ⅰ装置做实验时,用排水法收集到的气体的颜色为________色;实验过程中由于________________,不易观察到____________生成,从而不能有力证明反应产物是NO。
(2)用图Ⅱ装置做实验时,将有关操作补充完全:
①将分液漏斗的活塞打开,从U形管的B侧管口注入稀硝酸,一直注到____________为止。
②关闭活塞,用酒精灯在U形管的A侧加热,当______时,立即撤去酒精灯。
(3)根据图Ⅱ装置的实验完成下列问题:
①反应在什么情况下可以自动停止?________________________。
可在何处观察到无色的NO气体?____________________________________________。
②如果将分液漏斗的活塞慢慢打开,可立即观察到哪些明显现象?_________________。
四、计算题(共3小题)
22.铜是重要的工业原材料,现有铜、氧化亚铜组成的混合物,某研究性学习小组为了探究其组成情况,取35.2 g混合物加入0.5 L 3.4 mol·L-1的稀硝酸,固体物质完全反应,生成一氧化氮4.48 L(标准状况)。向所得溶液中加入aL 2.0 mol·L-1氢氧化钠溶液,恰好使溶液中的铜离子沉淀完全。
(1)氧化亚铜与稀硝酸反应的化学方程式为____________________________。
(2)混合物中,铜的物质的量为____________;氧化亚铜的物质的量为__________。
(3)所加氢氧化钠溶液的体积是____________________。
23.(1)32 g铜投入一定浓度的硝酸溶液中,铜完全溶解,共收集到NO和NO2的混合气体8.96 L气体(标准状况)。
①计算产生NO的体积(标准状况)________ L;
②将盛有此混合气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积为____________L。
(2)向100 mL 0.8 mol·L-1硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物,充分反应后,放出标准状况下的气体224 mL,且测得溶液中铁只以Fe2+形式存在,为使Fe2+完全沉淀,可向反应后的溶液中加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液_________mL。
24.将充满二氧化氮和氧气的混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的一半处停止了,则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积比是多少?



答案解析
1.【答案】B
【解析】氯水中:Cl2+ H2OH++Cl-+HClO,盐酸中:HCl=== H++Cl-,均含有Cl-和H+,均与硝酸银生成白色沉淀:Ag++Cl-===AgCl↓,A不合适;氯水中含Cl2:Cl2+2KI===2KCl+I2,I2遇淀粉变蓝,盐酸不能氧化I-,淀粉碘化钾溶液可以鉴别氯水和盐酸,B合适;两溶液中均含H+,均与碳酸钠生成二氧化碳:2H++===H2O+CO2↑,C不合适;酚酞只有遇到碱性溶液才能变红色,二者都是酸性溶液,均不使酚酞变色,D不合适。
2.【答案】D
【解析】 无机化合物涉及连续氧化的有S、N、C、Na,S→SO2→SO3;H2S→S→SO2→SO3;N2→NO→NO2;NH3→NO→NO2;C→CO→CO2;Na→Na2O→Na2O2。由B为气态氢化物,C为单质,可推测连续氧化是无机化合物的连续氧化,对照上面的连续氧化过程,可以知道B为NH3或H2S。进一步分析,NH3在碱性条件下生成,H2S在酸性条件下生成。当X为强酸时,B为H2S,C为S单质,D为SO2,E为SO3,F为H2SO4,A中含有S2-。当X为强碱时,B为NH3,C为N2,D为NO,E为NO2,F为HNO3,A中含有NH。所以A为(NH4)2S。C项中H2S、NH3与Cl2反应是氧化还原反应。
3.【答案】C
【解析】氯气既是氧化剂又是还原剂。
4.【答案】D
【解析】氯气密度比空气大,可以采用向上排空气法;在水中溶解性属于可溶,1体积水溶解2体积氯气,不可采用排水法;氯气在饱和食盐水中溶解度很小,可采用排饱和食盐水法收集。排空气法收集气体时,因为气体对流,收集气体中会留有空气;排饱和食盐水法收集时则混有少量水汽,相比后者纯净,D符合题意。
5.【答案】D
【解析】二氧化碳通入硅酸钠溶液中,析出硅酸沉淀,符合较强酸制取较弱酸的反应原理,可以证明硅酸的酸性比碳酸的酸性弱;物质的酸性强弱与相应的氧化物的物理性质(如溶解性、熔点等)无关。
6.【答案】D
【解析】 因为①中含有大量浓硫酸,所以应该冷却后把①中上层溶液慢慢倒入盛有水的烧杯中,D错误。
7.【答案】A
【解析】 由题意可知:HNO3,由关系式分析可得:Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)=2n(O2)=2×=0.15 mol。根据NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式:n(NaOH)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=0.3 mol,则V(NaOH)==0.06 L=60 mL。故正确答案为A。
8.【答案】B
【解析】将氮气和氢气合成氨,施加高温、高压、催化剂等反应条件,是为了提高反应速率和反应物的转化率,不是必须,A不正确;催化剂的性能强,可以适当降低反应物的温度,催化剂的性能弱了就要适当的提高反应物的温度,B正确;仿生固氮是在常温、常压下通过生物化学过程将空气中的氮气转化成含氮化合物的固氮过程,需要利用具有固氮酶作用的人造催化剂,现代合成氨工业不属于仿生固氮,C不正确;将NH3转化为固态化肥NH4Cl,N始终是化合态,不是固氮过程,D不正确。
9.【答案】C
【解析】氯气与氨气反应生成氯化氢,氯化氢遇氨产生白烟(氯化铵固体小颗粒);该反应中化合价发生变化,属于氧化还原反应,氯气是氧化剂,氨气是还原剂;生成1 mol 氮气转移电子的物质的量=1 mol×2×3=6 mol。
10.【答案】A
【解析】硫是较活泼的非金属元素,能与许多金属、非金属发生反应。硫与活泼非金属单质氧气反应时,表现出还原性;硫与金属单质、氢气等反应时,表现出氧化性;硫与变价金属反应时,一般生成低价金属的硫化物。
11.【答案】C
【解析】氨气极易溶于水,若用装置C吸收尾气氨气时,容易发生倒吸。
12.【答案】C
【解析】
13.【答案】B
【解析】碳酸的酸性比硅酸的酸性强,二氧化碳通入硅酸钠溶液中可发生反应生成硅酸沉淀;二氧化硅能与碱溶液反应生成盐和水,它是一种酸性氧化物;二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸;二氧化硅与常见的酸(如硝酸、硫酸等)不反应,但能与氢氟酸反应而溶解;高温下,二氧化硅能与碳酸盐反应,是因为生成的二氧化碳气体挥发逸出,而使反应持续进行,不符合水溶液中强酸制备弱酸的复分解反应规律。
14.【答案】D
【解析】硅、锗都能导电,可作半导体材料;铝是电的良导体;石墨也能导电,但不能作半导体材料;金刚石不导电。
15.【答案】A
【解析】浓硫酸在化学反应中,若硫元素的化合价降低(有二氧化硫生成),浓硫酸表现强氧化性;若硫元素的化合价不变(仍为+6价,以硫酸根形式存在),浓硫酸表现酸性。由上述反应方程式可知,A中浓硫酸既表现强氧化性又表现酸性;B中浓硫酸只表现强氧化性;C表现了浓硫酸的难挥发性;D中浓硫酸表现强酸性。
16.【答案】(1)Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O (2)Mg2Si3O8·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O 不会使胃酸酸度迅速降低,药效有一定持久性 (3)8 K2O·Al2O3·6SiO2
【解析】(1)含变价元素的化合物,可根据化合价代数和为零来讨论,设Fe2+有x,Fe3+有5-x,则1×2+2x+3(5-x)+4×8+1×2-24×2=0,求得x=3,此硅酸盐可写为Na2O· 3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O。(2)从硅酸盐的氧化物形式可直观判断与酸反应的产物,一般金属离子生成对应盐,硅酸根最后以二氧化硅形式存在,故反应式为Mg2Si3O8·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O。由于硅酸盐不溶于水,因此可缓慢中和胃酸,使药效持久,生成的胶状二氧化硅也可覆盖在胃表面,但生成氯化镁可引起轻微腹泻。
(3)由化学式KAlSi3Ox中正负化合价代数和为零,确定x=8,化学式扩大2倍后改写成K2O·Al2O3·6SiO2。
17.【答案】 (1)比较Cl2与HClO的漂白性(或验证Cl2的漂白性)
(2)干燥Cl2(或吸收A气体中的水) B中布条不褪色,C中布条褪色
(3)Cl2有毒,污染空气

【解析】 Cl2本身无漂白性,Cl2的漂白是因为Cl2与水反应生成了HClO;Cl2有毒,Cl2的尾气要经处理,Cl2易与NaOH溶液反应,尾气吸收一般用NaOH溶液。本题对Cl2性质的考查比较全面、基础。
18.【答案】(1)减小 浓硫酸吸收空气中的水蒸气
(2)减小 浓硝酸具有挥发性
(3)密闭 远离热源 受热时,浓硫酸、浓硝酸都能与铁(或铝)容器发生反应
【解析】浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性,常温下都能使铁(或铝)钝化,所以铁(或铝)制容器可用来贮存浓硫酸或浓硝酸。若在空气中敞口放置,浓硝酸因具有挥发性,其浓度减小(溶质减少);浓硫酸因具有吸水性,其浓度减小(溶剂增多)。稀硫酸和稀硝酸都能与铁(或铝)制容器反应,受热时浓硫酸、浓硝酸都能与铁(或铝)容器发生反应,所以用铁(或铝)制容器贮存浓硫酸(或浓硝酸)时,一要密闭,二要远离热源。
19.【答案】(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)溶液由紫色变为无色 5SO2+2+2H2O===5+2Mn2++4H+
(3)溶液中出现淡黄色浑浊 氧化性
(4)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色
(5)氢氧化钠(其他合理答案也可)
【解析】(1)蒸馏烧瓶内反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)二氧化硫具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化为硫酸根离子,高锰酸根离子被还原为锰离子,高锰酸钾溶液由紫色变为无色。
(3)二氧化硫具有氧化性,能与硫化钠溶液反应生成单质硫,溶液中产生淡黄色浑浊。
(4)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,褪色后的溶液加热时,恢复原来的红色。
(5)二氧化硫气体有毒,尾气常用氢氧化钠溶液等碱性物质吸收。
20.【答案】(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)④ ② ① ③
(3)验证二氧化硫的存在 充分吸收二氧化硫 验证二氧化硫是否已被吸收完全
(4)无水硫酸铜 水 由于产物通过①③时会带出水蒸气,②必须放在①③之前
(5)澄清的石灰水 二氧化碳
【解析】浓硫酸与木炭粉共热发生反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,检验这三种产物时,要避免相互干扰,如检验二氧化碳时一般用澄清石灰水,而二氧化硫也会使澄清的石灰水变浑浊,所以在检验二氧化碳之前必须先除去二氧化硫;同时,在气体通过水溶液后,水蒸气会随之带出,所以必须在通过水溶液之前检验水的存在,由上分析可知装置的连接顺序是④→②→①→③。
21.【答案】(1)无 烧瓶中有空气,可以将产生的NO氧化成NO2 无色的NO
(2)①液面与橡皮塞接触(或A侧管中恰好充满液体)
②铜丝上有气泡产生
(3)①当反应产生的NO气体,使铜丝圈与稀硝酸脱离时,反应立即停止 在U形管A侧管内可观察到无色NO气体
②U形管B侧管内的稀硝酸又回到A侧管中,分液漏斗中有红棕色气体产生
【解析】由于NO易被空气中的O2氧化成NO2(红棕色),所以在铜与稀硝酸反应的常规实验中,很难观察到无色NO气体的生成,而是观察到红棕色气体。本题图Ⅱ装置提供无氧气环境,使NO能存在相当长一段时间。
22.【答案】(1)3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(2)0.1 mol 0.2 mol
(3)0.75 L
【解析】有关反应的化学方程式:
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
Cu(NO3)2+2NaOH ===Cu(OH)2↓+2NaNO3。
一氧化氮的物质的量=4.48 L÷22.4 L· mol-1=0.2 mol,
设混合物中铜、氧化亚铜的物质的量分别为x、y,
x×64 g·mol-1+y×144 g·mol-1=35.2 g,
x+y=0.2 mol,
x=0.1 mol,y=0.2 mol;
原硝酸溶液中硝酸的物质的量=0.5 L×3.4 mol·L-1=1.7 mol,
所加氢氧化钠溶液的体积=(1.7 mol-0.2 mol) ÷2.0 mol·L-1=0.75 L。
23.【答案】(1)①6.72 ②5.6 (2)700
【解析】(1)①n(Cu)==0.5 mol,设NO和NO2的体积分别为x与y,则x+y=8.96 L,
由电子得失守恒:×3+=0.5×2 mol,
解得:x=6.72 L,y=2.24 L;
②生成的氮氧化物又和氧气反应生成硝酸,整个反应过程中Cu失去电子的物质的量等于氧气得到电子的物质的量,设氧气体积为VL,
根据转移电子守恒得n(Cu)×2=×4=1,
解得V=5.6。
(2)n(HNO3)=0.1 L×0.8 mol·L-1=0.08 mol,放出标准状况下的气体224 mL,为NO,且n(NO)=mol=0.01 mol,反应后生成Fe(NO3)2,且n(NO)=0.08 mol-0.01 mol=0.07 mol,加入NaOH,溶液中溶质为NaNO3,则n(NaOH)=n(NO)=0.07 mol,
V(NaOH)==0.7 L=700 mL。
24.【答案】2∶3
【解析】3NO2+H2O===2HNO3+NO ① ,2NO+O2===2NO2②,由方程式①×2+②得4NO2+O2+2H2O===4HNO3③;由方程式①×2+②×3得4NO+3O2+2H2O===4HNO3④。二氧化氮和氧气的体积比不等于4∶1,需讨论二氧化氮和氧气分别过量时的两种情况。设混合气体的体积为1,混合气体中二氧化氮的体积为x,则氧气为1-x。
(1)假定原混合气体中V(NO2)∶V(O2)<4∶1


解得y=,剩余氧气:(1-x)-=
解得x=
V(NO2)∶V(O2)=∶(1-)=2∶3。
(2)假定原混合气体中V(NO2)∶V(O2)>4∶1


解得y=4(1-x)
暂时剩余二氧化氮:1-[4(1-x)+(1-x)]=5x-4
由3NO2+H2O===2HNO3+NO可知,最后剩余一氧化氮为
由=得x=(x>1,不合题意,舍去)。