含氮物质的综合应用知识点题库

下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）

A . NO₂→HNO₃ B . Cl₂→HClO C . H₂SO₄(浓)→SO₂ D . SiO₂→H₂SiO₃

A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质．这些化合物和单质之间存在如下的关系：

据此判断：

（1）在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是．（用A、B、C字母填写）
（2）单质乙必定是（填“金属“或“非金属“），其理由是
（3）单质乙的分子式可能是　，则化合物B的分子式是

火力发电厂释放出的大量NONO_x、SO₂、CO₂会对环境造成污染．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现节能减排、废物利用等目的．

（1）脱硝：利用甲烷催化还原NO_x；
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=﹣574kJ•mol^﹣1
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=﹣1160kJ•mol^﹣1
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为．
（2）脱硫：①某种脱硫工艺将废气处理后可获得硫酸铵和硝酸铵，物质的量浓度相等的硫酸铵溶液和硝酸铵溶液，前者的c（NH₄⁺）与后者的c（NH₄⁺）的关系是．
A．大于2倍 B．等于2倍 C．介于2倍与2倍之间 D．小于1倍
②25℃时pH均为4的硝酸铵溶液和稀硝酸中由水电离出的氢离子浓度分别为c₁、c₂ ，则c₁与c₂的比值等于．
（3）脱碳：废气中的CO₂转化为甲醇（CH₃OH）可用于制作甲醇燃料电池（结构如图），质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol•L^﹣1H₂SO₄溶液．电极c上发生的电极反应式为，当电池中有1mole^﹣发生转移时左右两侧溶液的质量之差为g （假设反应物a、b耗尽，忽略气体的溶解）．

下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )

选项物质	A	b	c
A	Al	AlCl₃	Al(OH)₃
B	HNO₃	NO	NO₂
C	Si	SiO₂	H₂SiO₃
D	S	SO₂	H₂SO₄

A . A B . B C . C D . D

某小组同学通过“FeSO₄被浓HNO₃氧化”的实验，验证Fe²⁺的还原性。

（1）实验一：验证Fe²⁺的还原性

实验操作	预期现象	实验现象
向盛有2 mL FeSO₄溶液的试管中，滴入几滴浓硝酸，振荡	试管中产生红棕色气体，溶液变为黄色	试管中产生红棕色气体，溶液变为深棕色

红棕色气体是。

（2）实验现象与预期不符，继续进行实验。
取深棕色溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，该现象说明。
（3）实验二：探究溶液变为深棕色的原因
（资料与猜想）

查阅资料后猜想，可能是生成的NO₂或NO与溶液中的Fe²⁺或Fe³⁺反应，而使溶液变为深棕色。

（实验与探究）

用下图所示装置进行实验（气密性已检验，尾气处理已略去）

i. 关闭c，打开a和b，通入N₂ ，一段时间后关闭a；

ii. 向甲中加入适量浓HNO₃ ，一段时间后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化；

iii. 关闭

B、打开c，更换丙、丁中的溶液（试剂不变）；

iv. 继续向甲中加入浓HNO₃ ，一段时间后观察到了与ii相同的实验现象。

通入N₂的目的是。
（4）铜与浓硝酸反应的化学方程式是。
（5）装置乙的作用是。
（6）实验结论是。
（7）（反思与改进）
实验三：验证Fe²⁺的还原性

该小组同学依据实验二的结论改进了实验一，观察到了预期现象，其实验操作是。

自然界的氮循环如图所示。下列说法中，错误的是（）

图片_x0020_100011

A . 植物的根瘤菌可起固氮作用 B . 雷电作用下实现了人工固氮 C . 在氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应 D . 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化

氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（）

图片_x0020_1549461429

A . 海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B . 海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ C . 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D . 向海洋排放含NO₃^—的废水会影响海洋中NH₄⁺的含量

下列关于含氮化合物的说法错误的是( )

A . 工业上可使用液氨作制冷剂 B . NO₂能导致“光化学烟雾”的形成 C . 浓硝酸可用铝槽车运输 D . 硫酸铵又称肥田粉，属于硝态氮肥

如图表示A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系。其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。

（1）除去C中的B所用的试剂为
（2）写出A的电子式
（3）检验试管中盛装的是D的方法为
（4） E→C的离子方程式
（5）写出实验室制备D的化学方程式

氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式，主要有以下 2 种方式：

①N₂→NO→NO₂→HNO₃→ $\text{[math]}$ (硝酸盐) $\text{[math]}$ N₂

②N₂ $\text{[math]}$ NH₃ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ N₂

（1）通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定，主要有 3 种途径。如上① N₂→NO 称为大气固氮，② N₂ $\text{[math]}$ NH₃ 称为，还有 1 种是工业固氮，其反应的化学方程式是。
（2）在自然界中第①种循环是很少的，主要是第一步 N₂→NO 的反应很难发生，请结合 N₂的结构说明 N₂→NO 的反应很难发生的原因。
（3）写出氮循环①中 NO₂→HNO₃ 的化学方程式。
（4）写出氮循环②中 NH₃ 的电子式，其空间构型是。写出 NH $\text{[math]}$ 的检验方法。
（5） P 和N 属于周期表的族，非金属性较强的是(用元素符号表示)，举一个能证明该结论的实验事实。

研究表明，大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生光化学烟雾，其中部分反应历程如图所示。下列说法错误的是（）

A . 整个过程中O₃作催化剂和氧化剂 B . 反应Ⅲ的方程式为 CH₂=CHCH₃ +2O₃→HCHO+CH₃CHO+2O₂ C . 光化学烟雾中含甲醛、乙醛等有机物 D . 反应Ⅰ、反应Ⅲ均属于氧化还原反应

大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NO_x必须脱除(即脱硝)后才能排放。臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应之一为：NO(g)+O₃(g)⇌NO₂(g)+O₂(g)∆H=-200.9kJ·mol^-1

（1）若NO(g)+1/2O₂(g)=NO₂(g)∆H=-58.2kJ·mol^-1 ，则反应3NO(g)+O₃(g)=3NO₂(g)的∆H=kJ·mol^-1。
（2）对于反应NO(g)+O₃(g)⇌NO₂(g)+O₂(g)，在不同温度下，分别向10L的恒容密闭容器中按1：1充入一定量的NO和O₃发生反应，其中NO的物质的量随时间变化如图所示：

①写出一种既能加快化学反应速率，又能增大NO转化率的方法。

②图中T₁T₂(填“>”“<”或“=”)。

③温度为T₁时，用NO表示t₁~t₂s内该反应的平均速率为，该反应的平衡常数K为，若NO的起始投入量为3amol，则达到平衡时NO的残留量为mol。
（3） NH₃催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以Fe₂O₃为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。脱硝过程的总反应的化学方程式为。

下列转化关系错误的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

利用氮元素的价类二维图可以设计氮及其化合物之间的转化路径，下列说法不正确的是（）

A . 工业固氮的常用方法是由N₂和H₂合成NH₃ B . 可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或NO₂ C . 由氮气转化为含氮化合物的反应中，必须提供氧化剂 D . 实验室可利用氢氧化钙固体与NH₄Cl固体混合加热制备NH₃

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的混和气体 B . 只能是NO₂一种气体 C . 可能是N₂与NO的混和气体 D . 可能是O₂与NO₂的混和气体

氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1） “球磨法”是一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案，在45℃、 $\text{[math]}$ 条件下合成氨，氨的体积分数可达82.5%，其原理如图所示。
①下列关于“球磨法”的说法正确的是。
A．铁粉碰撞活化后产生缺陷密度越大， $\text{[math]}$ 的吸附率越高
B．可降低氢气与氮气生成氨气的焓变，使反应更易进行
C．反应在温和条件下进行，不涉及化学键的断裂与形成
②机械碰撞有助于铁粉缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。如图是 $\text{[math]}$ 吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，应选择的最佳转速约转/分钟；若选择500转/分钟的转速， $\text{[math]}$ 的吸附量降低的原因是。
（2）在一种新型催化剂的作用下，用氢气催化还原 $\text{[math]}$ 是目前工业上去除尾气中 $\text{[math]}$ 较理想的方法。
主反应： $\text{[math]}$     $\text{[math]}$
副反应： $\text{[math]}$     $\text{[math]}$
① $\text{[math]}$     $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
②某温度下 $\text{[math]}$ 的体积分数对 $\text{[math]}$ 反应的影响如图所示。当 $\text{[math]}$ 的体积分数大于 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的体积分数呈下降趋势，原因是。

氮氧化物(NO_x)是大气污染物之一，处理工业废气中的NO_x对于环境保护具有重要的意义。

（1）在一定条件下NH₃可将NO₂还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH₃ ，其中发生反应的化学方程式为；装置B内的试剂是。
②装置D中发生反应的离子方程式是，铜丝可抽动的优点是。
③在装置M中NH₃和NO₂充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中NH₃和NO₂的物质的量之比为。
（2）用NaOH溶液吸收法处理NO_x(仅含NO、NO₂)。已知过程中发生的反应有：2NaOH+NO+NO₂=2NaNO₂+H₂O；2NaOH+2NO₂=NaNO₃+NaNO₂+H₂O
①用不同浓度的NaOH溶液吸收NO₂含量不同的尾气，关系如图：
(α表示NO_x中NO₂的含量)：
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α=，c(NaOH)=。
②若一定体积的NO_x被250mL2mol·L^-1的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x的值为。