2024-2025学年下学期高中化学苏教版高一同步经典题精练之氮及其化合物综合题

第22页（共22页）2024-2025学年下学期高中化学苏教版（2019）高一同步经典题精练之氮及其化合物综合题一．选择题（共10小题）1．下列说法中正确的是（）A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱 B．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应，氧气过量生成NO2 C．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定2．下列各组气体﹣液体组合，用如图装置实验，能出现喷泉现象的是（）选项气体液体AHCl稀氨水BNH3四氯化碳CNO水DCO2饱和NaHCO3溶液A．A B．B C．C D．D3．下列与NH3相关实验的说法错误的是（）A．甲图制备NH3可选用的药品为Ca（OH）2与NH4Cl的混合物 B．乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现NH3是碱性气体 C．丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，体现NH3的还原性 D．丁图可用于NH3的尾气处理，且具有防倒吸作用4．下列有关物质的用途叙述不正确的是（）A．氮气常用作保护气 B．液氨常用作制冷剂 C．氯化铵常用作氮肥 D．氨水常用作消毒剂5．能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是（）A．HCl和Cl2 B．O2和SO2 C．NO和CO D．NH3和NO6．实验室用如图装置（夹持装置已略去）制备NH3，并研究其性质。其中，a、b为湿润的红色石蕊试纸，下列关于NH3性质实验的说法中，不正确的是（）A．装置乙中，b先变蓝，a后变蓝 B．装置丙中，产生大量白烟 C．装置丁中，试剂可以是水 D．装置丁具有防止倒吸的作用7．下列关于合成氨工业说法不正确的是（）A．使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨 B．合成氨厂一般采用10MPa～30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和经济成本等因素 C．根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应8．关于硝酸的说法中正确的是（）A．Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2 B．浓硝酸不能与氢后金属单质反应 C．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮元素得电子 D．常温下，向浓硝酸中投入铝片，会产生大量的红棕色气体9．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4NB．物质X是H2O C．上述流程中，理论上用N2合成1molHNO3，至少需要2.5molO2 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NO10．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NO2二．填空题（共2小题）11．氮元素的单质（N2）和化合物（NH3、NH4HCO3、HNO3等）有重要的用途。请用化学式回答下列问题：（1）常用作保护气（如填充灯泡、贮存粮食等）的是。（2）常用作制冷剂的是。（3）常温下，能溶解金属铜并放出红棕色气体的是浓。12．硝酸具有很强的，值得注意的是，有些金属如等虽然能与反应，但在常温下却可以用来盛装这种液体。这是因为常温下，金属的表面被氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这一过程叫，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。当时，钝化的金属仍然会继续反应。三．解答题（共4小题）13．氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。（1）N2的结构式是。N2常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是。（2）目前工业合成氨的原理是N2+3H2⇌催化剂高温、高压2NH3，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是A．其他条件不变，适当增大N2的浓度B．其他条件不变，降低反应体系的温度C．其他条件不变，减小反应体系的压强D．其他条件不变，使用更高效的催化剂（3）三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物（NOx）三种污染物转化为无害物质，其工作原理如图所示。反应过程中被氧化的元素名称是。若NOx为NO2，则写出NO2和CO反应的化学方程式为。（4）某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠（NaN3）、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L（标准状况下）氮气时，转移电子的物质的量为mol。②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为。14．氨是人科学技术发展史上的一项重大突，目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。（1）固氮一直是科学家致力研究的要课题，有关热力学数据如下：反应大气固氮N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）工业固氮N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）温度/℃25200025350400450平衡常数K3.84×10﹣310.15×1081.8470.5040.152常温下，大气固氮的倾向工业固氮（填“大于”或“小于”）。（2）N2（g）与H2（g）反应的能量变化如图所示，则N2（g）与H2（g）反应制备NH3（g）的热化学方程式为：。（3）有关工业固氮的说法正确的是（选填序号）。A．使用催化剂可提高反应物的转化率B．循环使用N2、H2可提高NH3的产率C．温度控制在500℃左右有利于反应向正方向进行D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强大越好（4）研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解，某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解的初始速率（单位：mmol/min）与催化剂的对应关系如表所示。催化剂FePdRuRhPtNi初始速率0.51.87.94.02.23.0在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是（填化学式）。（5）对于合成氨反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0，下列研究结果和示意图相符的是。选项ABCD研究结果压强对反应的影响温度对反应的影响平衡体系增加N2对反应的影响催化剂对反应的影响图示15．NH3具有广泛的用途。实验室常用如图所示装置制取并收集NH3。（1）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制取NH3的化学方程式为。（2）干燥NH3应选用的干燥剂是。（3）图1中方框内收集NH3的装置可选用图2中的（填序号）。（4）尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是。（5）用方程式表示烧杯中液体变红的原因。16．人工固氮合成氨，并通过氨氧化法制取硝酸的流程如图所示．（1）“合成塔”内发生的化学反应中作氧化剂的是（填化学式），金属镁在该氧化剂中燃烧的化学方程式为，其产物遇水生成的有刺激性气味气体的电子式为；“氧化炉”中氨气发生反应的化学方程式为．（2）常温下，工业上选择铁或铝作盛装浓硝酸的罐体材料的主要原因是．（3）为了避免生成硝酸的过程中氮的氧化物污染环境，可用氨气处理尾气，将其转化为大气中含有的无害气体，以处理NO2为例，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为．（4）取3.2g铜与30mL8mol⋅L﹣1硝酸充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中含有amolH+，则生成的NO2的物质的量为（用含a的代数式表示，下同）mol，NO的物质的量为mol．

2024-2025学年下学期高中化学苏教版（2019）高一同步经典题精练之氮及其化合物综合题参考答案与试题解析题号12345678910答案CACDAACCCC一．选择题（共10小题）1．下列说法中正确的是（）A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱 B．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应，氧气过量生成NO2 C．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定【分析】A．N≡N键能大，N2很稳定；B．氮气与氧气反应生成NO，NO被氧气氧化生成NO2；C．放电时氮气被O2氧化产生NO，NO被O2氧化为NO2，NO2与H2O反应产生HNO3，硝酸进一步转变为硝酸盐；D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。【解答】解：A．氮气化学性质不活泼，原因是N≡N键能大，N2很稳定，故A错误；B．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应生成NO，NO进一步被氧气氧化生成NO2，故B错误；C．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：放电时氮气被O2氧化产生NO，NO被O2氧化为NO2，NO2与H2O反应产生HNO3，硝酸进一步转变为硝酸盐，即存在转化关系：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐，故C正确；D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，不属于氮的固定，故D错误；故选：C。【点评】本题考查含氮物质的性质，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题比较简单。2．下列各组气体﹣液体组合，用如图装置实验，能出现喷泉现象的是（）选项气体液体AHCl稀氨水BNH3四氯化碳CNO水DCO2饱和NaHCO3溶液A．A B．B C．C D．D【分析】在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，若形成喷泉，则气体极易溶于液体或气体极易与液体反应。形成负压差，以此来解答。【解答】解：A．氯化氢与稀氨水反应，能够迅速吸收氯化氢，可以产生喷泉现象，故A正确；B．氨气不溶于四氯化碳，与四氯化碳不反应，所以不能产生喷泉现象，故B错误；C．一氧化氮不溶于水，不能形成负压差，不能产生喷泉现象，故C错误；D．二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度很小，不能形成负压差，不能产生喷泉现象，故D错误；故选：A。【点评】本题考查实验装置综合，为高频考点，把握喷泉实验的原理为解答的关键，侧重物质性质及实验能力的考查，注意气体极易溶于液体或气体极易与液体反应可形成喷泉，题目难度不大。3．下列与NH3相关实验的说法错误的是（）A．甲图制备NH3可选用的药品为Ca（OH）2与NH4Cl的混合物 B．乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现NH3是碱性气体 C．丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，体现NH3的还原性 D．丁图可用于NH3的尾气处理，且具有防倒吸作用【分析】A．Ca（OH）2与NH4Cl共热制备NH3，氨气可用碱石灰干燥；B．碱性溶液能使酚酞变红色；C．氨气和氯化氢反应生成了固体氯化铵，该反应不是氧化还原反应；D．倒置的干燥管能起防倒吸作用。【解答】解：A．实验室制备NH3可选用的药品为Ca（OH）2与NH4Cl的混合物，二者混合加热生成氯化钙、氨气和水，氨气可用碱石灰干燥，制得的氨气用向下排空气法收集，故A正确；B．氨气极易溶于水，可形成喷泉，氨气和水反应生成一水合氨，溶液显碱性，则图中实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现NH3是碱性气体，故B正确；C．如图实验中，可观察到有大量白烟生成，是因为氨气和氯化氢反应生成了固体氯化铵，该反应不是氧化还原反应，不能体现NH3的还原性，故C错误；D．氨气极易溶于水，倒置的干燥管起防倒吸作用，即如图实验可用于NH3的尾气处理，且具有防倒吸作用，故D正确；故选：C。【点评】本题考查物质的制备实验及性质实验，为高频考点，把握氨气制备原理、相关物质的性质为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。4．下列有关物质的用途叙述不正确的是（）A．氮气常用作保护气 B．液氨常用作制冷剂 C．氯化铵常用作氮肥 D．氨水常用作消毒剂【分析】A．氮气性质较稳定，不易和其它物质发生反应；B．液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用；C．氯化铵含N元素；D．氨水具有弱碱性。【解答】解：A．氮气中氮氮叁键键能较大，所以氮气化学性质较稳定，不易和其它物质发生反应，则氮气常用作保护气，故A正确；B．液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，常用作制冷剂，故B正确；C．氯化铵含N元素，可用作氮肥，故C正确；D．氨水具有弱碱性，不能消毒杀菌，故D错误；故选：D。【点评】本题考查了元素化合物知识，侧重考查物质的用途，性质决定用途，熟悉相关物质的性质是解题关键，题目难度不大。5．能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是（）A．HCl和Cl2 B．O2和SO2 C．NO和CO D．NH3和NO【分析】当气体溶于氢氧化钠溶液或能与氢氧化钠溶液反应时，造成烧瓶内部压强变小，导致烧瓶内外产生压强差而形成喷泉。【解答】解：A．HCl和Cl2都与氢氧化钠反应，使瓶内气压减小，可形成喷泉，故A正确；B．氧气不溶于水，且与氢氧化钠不反应，则不能形成喷泉，故B错误；C．NO、CO都不溶于水，且与氢氧化钠都不反应，则不能形成喷泉，故C错误；D．NO不溶于水，且与氢氧化钠不反应，不能形成喷泉，故D错误。故选：A。【点评】本题以气体的化学性质为载体，考查了喷泉实验，关键是理解形成喷泉实验的条件，题目侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，难度不大。6．实验室用如图装置（夹持装置已略去）制备NH3，并研究其性质。其中，a、b为湿润的红色石蕊试纸，下列关于NH3性质实验的说法中，不正确的是（）A．装置乙中，b先变蓝，a后变蓝 B．装置丙中，产生大量白烟 C．装置丁中，试剂可以是水 D．装置丁具有防止倒吸的作用【分析】氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气，浓盐酸易挥发产生氯化氢气体，氨气密度小于空气密度，氯化氢大于空气密度，氯化氢易溶于水，据此解答。【解答】解：A．氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气，浓盐酸易挥发产生氯化氢气体，氨气密度小于空气密度，氯化氢大于空气密度，湿润的红色石蕊试纸遇到氨气显蓝色，氯化氢与湿润的红色石蕊试纸不变色，故A错误；B．氨气与氯化氢反应生成固体氯化铵，看到现象为：装置丙中，产生大量白烟，故B正确；C．氯化氢易溶于水，可以用水吸收氯化氢，故C正确；D．氯化氢易溶于水，用水吸收易发生倒吸，装置丁具有防止倒吸的作用，故D正确；故选：A。【点评】本题考查了氨气的制备及性质检验，明确氨气制备原理及氨气的性质是解题关键，题目难度不大。7．下列关于合成氨工业说法不正确的是（）A．使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨 B．合成氨厂一般采用10MPa～30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和经济成本等因素 C．根据勒夏特列原理，500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应【分析】A．使用催化剂，可以加快反应速率，提高单位时间内的产率；B．合成氨压强太高，对仪器设备要求高，太低，反应速率慢；C．合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动；D．减小了生成物浓度，平衡正向移动。【解答】解：A．使用铁触媒，可以加快反应速率，使N2和H2混合气体有利于合成氨，故A正确；B．合成氨厂一般采用10MPa～30MPa，综合考虑了反应速率、转化率和经济成本等因素，因为压强太高，对仪器设备要求高，太低，反应速率慢，故B正确；C．根据勒夏特列原理，室温比500℃左右更有利于合成氨的反应，故C错误；D．将混合气体中的氨液化，即减小了生成物浓度，有利于合成氨反应，故D正确；故选：C。【点评】本题主要考查工业合成氨生成中，催化剂的作用，压强、温度的控制，平衡移动的应用，属于基本知识的考查，难度不大。8．关于硝酸的说法中正确的是（）A．Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2 B．浓硝酸不能与氢后金属单质反应 C．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮元素得电子 D．常温下，向浓硝酸中投入铝片，会产生大量的红棕色气体【分析】A．Cu和稀硝酸反应生成NO；B．浓硝酸具有强氧化性，能和部分氢后的金属单质反应；C．硝酸具有强氧化性，强氧化性是N元素体现的；D．常温下浓硝酸和Al发生钝化现象。【解答】解：A．硝酸具有强氧化性，Cu和稀硝酸反应生成NO而不是H2，故A错误；B．浓硝酸具有强氧化性，能和部分氢后的金属单质反应，如Cu、Ag都能和硝酸反应生成硝酸盐，故B错误；C．硝酸具有强氧化性，强氧化性是N元素体现的，所以硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮元素得电子，故C正确；D．常温下浓硝酸和Al生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，所以向浓硝酸中投入铝片不会产生大量的红棕色气体，故D错误；故选：C。【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，明确酸性的强氧化性是解本题关键，注意：浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，题目难度不大。9．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4NB．物质X是H2O C．上述流程中，理论上用N2合成1molHNO3，至少需要2.5molO2 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【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4NH3B．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1.25molO2，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。10．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NO2【分析】NO2-在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X，NO2-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N2【解答】解：NO2-在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X，NO2-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N2A．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，[NH3OH]+的水解程度大于NH4+的水解程度，同浓度水溶液的pH：[NH3D．NH2OH完全转化为NO2-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。二．填空题（共2小题）11．氮元素的单质（N2）和化合物（NH3、NH4HCO3、HNO3等）有重要的用途。请用化学式回答下列问题：（1）常用作保护气（如填充灯泡、贮存粮食等）的是N2。（2）常用作制冷剂的是NH3。（3）常温下，能溶解金属铜并放出红棕色气体的是浓HNO3。【分析】（1）依据氮气的稳定性解答；（2）液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用；（3）铜与浓硝酸常温下反应生成硝酸铜和二氧化氮和水。【解答】解：（1）氮气性质稳定，通常用作保护气，故答案为：N2；（2）液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，常用作制冷剂，故答案为：NH3；（3）铜与浓硝酸常温下反应生成硝酸铜和二氧化氮和水，二氧化氮为红棕色气体，故答案为：HNO3。【点评】本题考查了元素化合物知识，侧重考查物质的用途，性质决定用途，熟悉相关物质的性质是解题关键，题目难度不大。12．硝酸具有很强的氧化性，值得注意的是，有些金属如铁和铝等虽然能与浓硝酸反应，但在常温下却可以用来盛装这种液体。这是因为常温下，金属的表面被氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这一过程叫钝化，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。当加热时，钝化的金属仍然会继续反应。【分析】根据硝酸的相关性质进行分析解答。【解答】解：硝酸具有很强的氧化性，铝和铁等虽然能与硝酸反应，这是因为常温下，金属的表面被氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这一过程叫钝化，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。当加热时，钝化的金属仍然会继续反应，故答案为：氧化性；铁和铝；浓硝酸；钝化；加热。【点评】本题考查浓硝酸的相关性质，侧重考查基础知识综合运用能力，正确理解题给信息并灵活信息解答问题是解本题关键，题目难度不大。三．解答题（共4小题）13．氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。（1）N2的结构式是N≡N。N2常用作粮食、瓜果的保护气，其主要原因是氮气性质稳定，不与粮食水果发生反应。（2）目前工业合成氨的原理是N2+3H2⇌催化剂高温、高压2NH3，该反应正反应为放热反应。下列催化剂措施中，能加快该反应的化学反应速率的是ADA．其他条件不变，适当增大N2的浓度B．其他条件不变，降低反应体系的温度C．其他条件不变，减小反应体系的压强D．其他条件不变，使用更高效的催化剂（3）三元催化器是汽车排气系统重要的机外净化装置，可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物（NOx）三种污染物转化为无害物质，其工作原理如图所示。反应过程中被氧化的元素名称是碳。若NOx为NO2，则写出NO2和CO反应的化学方程式为2NO2+4CORh¯N2+4CO2（4）某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠（NaN3）、氧化铁、高氯酸钾、碳酸氢钠等物质。①其中叠氮化钠是气体发生剂，受撞击时产生氮气和金属钠。若该反应生成67.2L（标准状况下）氮气时，转移电子的物质的量为2mol。②高氯酸钾是助氧化剂，在反应过程中与金属钠作用生成氯化钾和氧化钠。鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰。【分析】（1）N2的N原子公用三对电子；N2性质稳定；（2）升高温度、增加反应物浓度及使用催化剂都能加快反应速率；（3）反应中元素化合价升高的被氧化；NO2和CO反应的化学方程式为2NO2+4CORh¯N2（4）①根据题中信息可知，反应的化学方程式为2NaN3撞击¯2Na+3N2②鉴别高氯酸钾中钾元素的实验操作为焰色反应。【解答】解：（1）N2的结构式是N≡N；N2性质稳定，不与粮食水果发生反应，N2常用作粮食、瓜果的保护气，故答案为：N≡N；氮气性质稳定，不与粮食水果发生反应；（2）A.对于合成氨的反应，其他条件不变，适当增大N2的浓度，化学反应速率加快，故A正确；B.其他条件不变，降低反应体系的温度，化学反应速率减慢，故B错误；C.其他条件不变，减小反应体系的压强，化学反应速率减慢，故C错误；D.其他条件不变，使用更高效的催化剂，化学反应速率加快，故D正确；故答案为：AD；（3）由图可知，C元素的化合价升高，被氧化，被氧化的元素名称是碳；NO2和CO反应的化学方程式为2NO2+4CORh¯N2故答案为：碳；2NO2+4CORh¯N2+4CO（4）①根据题中信息可知，反应的化学方程式为2NaN3撞击¯2Na+3N2↑，若产生3mol氮气，则转移2mol电子，则反应生成67.2L（标准状况下）氮气时，转移电子的物质的量为2mol；高氯酸钾中钾元素的实验操作及现象为用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴故答案为：①2；②用洁净的铂丝（或铁丝）蘸取少许高氯酸钾溶液，置于酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰。【点评】本题以氮及其化合物创设情境，涉及结构式书写、氮气性质、化学反应速率的影响因素、氧化还原反应的分析与方程式配平、元素的鉴别。14．氨是人科学技术发展史上的一项重大突，目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。（1）固氮一直是科学家致力研究的要课题，有关热力学数据如下：反应大气固氮N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）工业固氮N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）温度/℃25200025350400450平衡常数K3.84×10﹣310.15×1081.8470.5040.152常温下，大气固氮的倾向小于工业固氮（填“大于”或“小于”）。（2）N2（g）与H2（g）反应的能量变化如图所示，则N2（g）与H2（g）反应制备NH3（g）的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（l）ΔH＝﹣132kJ/mol。（3）有关工业固氮的说法正确的是B（选填序号）。A．使用催化剂可提高反应物的转化率B．循环使用N2、H2可提高NH3的产率C．温度控制在500℃左右有利于反应向正方向进行D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强大越好（4）研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解，某温度下，用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解的初始速率（单位：mmol/min）与催化剂的对应关系如表所示。催化剂FePdRuRhPtNi初始速率0.51.87.94.02.23.0在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是Fe（填化学式）。（5）对于合成氨反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH＜0，下列研究结果和示意图相符的是C。选项ABCD研究结果压强对反应的影响温度对反应的影响平衡体系增加N2对反应的影响催化剂对反应的影响图示【分析】（1）根据在相同温度下，大气固氮平衡常数远小于工业固氮进行分析。（2）根据反应物总能量比生成物总能量高，进行分析。（3）根据使用催化剂对正、逆反应速率的影响相同，平衡不发生移动，循环使用N2、H2，可使更多的反应物变为生成物，该反应的正反应是放热反应，温度降低平衡正向移动有利于反应向正方向进行，进行分析。（4）根据物质发生反应时的活化能越大，反应进行的化学速率就越小进行分析。（5）根据ΔH＜0，故升温平衡左移，NH3的转化率降低，增大N2的量，会使正反应速率瞬间增大，使用催化剂，能加快反应速率，缩短到达平衡的时间进行分析。【解答】解：（1）在相同温度下，大气固氮平衡常数远小于工业固氮，化学平衡常数越大，说明反应进行的程度越大，因此常温下，大气固氮的倾向小于工业固氮，故答案为：小于；（2）反应物总能量比生成物总能量高，因此该反应为放热反应，0.5molN2完全反应变为NH3（l）时放出热量为Q＝300kJ+20kJ﹣254kJ＝66kJ，故该反应的热化学方程式可表示为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（l）ΔH＝﹣132kJ/mol，故答案为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（l）ΔH＝﹣132kJ/mol；（3）A．使用催化剂对正、逆反应速率的影响相同，平衡不发生移动，因此不能提高反应物的转化率，故A错误；B．循环使用氮气、氢气，可使更多的反应物变为生成物，因此能够提高氨气的产率，故B正确：C．该反应的正反应是放热反应，温度降低平衡正向移动有利于反应向正方向进行，温度控制在500℃左右，是因为在该温度下催化剂的活性最大，反应速率较快，C错误；D．反应物是气体反应，该反应的正反应是气体体积减小的反应，从理论上讲增大压强有利于加快反应速率，提高物质平衡转化率，但压强越大，对设备的材料承受的压力要求也越高，所以不是压强越大就越好，D错误；故答案为：B；（4）物质发生反应时的活化能越大，反应进行的化学速率就越小。根据表格数据可知：以Fe作催化剂时反应速率最小，则氨分解反应的活化能最大，故在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是Fe，故答案为：Fe；（5）A．由于p1条件先达到平衡，故p1＞p2，由p1到p2，减小压强，化学平衡左移，NH3的体积分数应降低，故A错误；B．由于此反应ΔH＜0，故升温平衡左移，NH3的转化率降低，故B错误；C．增大氮气的量，会使正反应速率瞬间增大，使化学平衡右移，故C正确：D．使用催化剂，能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，故D错误；故答案为：C。【点评】本题主要考查氮的固定等，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。15．NH3具有广泛的用途。实验室常用如图所示装置制取并收集NH3。（1）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制取NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2△¯CaCl2+2NH3↑+2H2O（2）干燥NH3应选用的干燥剂是碱石灰。（3）图1中方框内收集NH3的装置可选用图2中的②（填序号）。（4）尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是防止倒吸。（5）用方程式表示烧杯中液体变红的原因NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH【分析】（1）氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水；（2）氨气可选碱石灰干燥；（3）氨气的密度比空气密度小，采取向下排空气法收集；（4）氨气极易溶于水；（5）氨气与水反应生成的一水合氨电离出铵根离子与氢氧根离子，溶液呈碱性。【解答】解：（1）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制取NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2△¯CaCl2+2NH3↑+2H2O故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2△¯CaCl2+2NH3↑+2H2O（2）干燥NH3应选用的干燥剂是碱石灰，故答案为：碱石灰；（3）氨气的密度比空气密度小，采取向下排空气法收集，图1中方框内收集NH3的装置可选用图2中的②，故答案为：②；（4）尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是防止倒吸，故答案为：防止倒吸；（5）氨气与水反应生成的一水合氨电离出铵根离子与氢氧根离子，溶液呈碱性，有关反应为NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++故答案为：NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌