高中化學(xué)習(xí)題【自然界中的氮循環(huán)】

高中化學(xué)習(xí)題【自然界中的氮循環(huán)】

（建議用時：40分鐘）

［合格基礎(chǔ)練］

1.下列說法不正確的是（）

A.豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮是化學(xué)變化

B.汽車尾氣中排放的氮氧化合物是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來的

C.化石燃料燃燒通常不釋放出氮氧化合物

D.植物秸稈燃燒時放出氮氧化合物，參與了氮的循環(huán)

C［氮的固定是游離態(tài)的氮變成化合態(tài)的氮，是化學(xué)變化；汽車尾氣中排

放的氮氧化合物是由氮氣和氧氣反應(yīng)生成的；化石燃料中含有氮的化合物，燃

燒時會釋放出氮氧化合物；植物秸稈燃燒時放出氮氧化合物，參與了氮的循環(huán)。］

2.下列反應(yīng)過程需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是（）

A.N2―>NH3B.N2―?NO

C.NO2—*HNO3D.NH3―>NH4

B［需要加入氧化劑實現(xiàn)的反應(yīng)須使元素的化合價升高，故排除A、D兩項；

C項，3NO2+H2O==2HNO3+NO反應(yīng)中，不需要加入氧化劑也可實現(xiàn)。］

3.實驗室制備氣體后，在收集氣體時，往往根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇不同的收

集方法，當(dāng)小明在實驗室制備下列氣體時，只能用排水法收集的是（）

A.HC1B.CO2

C.NOD.NO2

C［因NO不與水反應(yīng)，且不溶于水，故NO的收集能使用排水法，而NO

的密度與空氣接近，不能用排空氣法收集。］

4.氮氣能大量存在于空氣中的根本原因是（）

A.氮氣性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)

B.氮氣比空氣輕，且不溶于水

C.氮分子中兩個氮原子結(jié)合得很牢固，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

D.氮氣無氧化性，也無還原性，不與其他物質(zhì)反應(yīng)

C［N2性質(zhì)穩(wěn)定，但在高溫下可與Mg、AkH2等物質(zhì)反應(yīng)表現(xiàn)出氧化性，

與02在放電條件下反應(yīng)表現(xiàn)出還原性，A、D項不正確；氮氣比空氣輕且不溶

于水不是N2能大量存在于空氣中的根本原因，即B項不正確。］

5.下列有關(guān)氮氣的敘述中，錯誤的是（）

A.工業(yè)上，氮氣常用作焊接金屬的保護(hù)氣

B.在雷雨天，空氣中的N2和。2可反應(yīng)生成NO

C.氮氣既可作氧化劑又可作還原劑

D.1molN2可與3molH2完全反應(yīng)生成2molNH3

D［N2與H2的反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，ImolNz和3m0IH2不可能完全反應(yīng)生

成2moiNH3,故D項錯誤；因氮氣的化學(xué)性質(zhì)很不活潑，常用作焊接金屬的保

護(hù)氣；N2中的氮元素為0價，處于中間價態(tài)，故N2既可作氧化劑，又可作還原

劑。］

6.NO分子因污染空氣而臭名昭著。近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少量的NO在生

物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴張血管、提高免疫、增強記憶力的功能，成為

當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是（）

A.一氧化氮是一種紅棕色的氣體

B.常溫、常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合

C.含等質(zhì)量氧元素的一氧化氮與一氧化碳的物質(zhì)的量相等

D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集

C［一氧化氮是一種無色、難溶于水的氣體，在空氣中易被氧氣氧化成紅

棕色的二氧化氮，故一氧化氮能用排水法收集，不能用排空氣法收集。根據(jù)分

子式NO、CO分析可知，含等質(zhì)量氧元素的一氧化氮與一氧化碳的物質(zhì)的量相

等。］

7.一定條件下，將等體積的NO2和02的混合氣體置于試管并將該試管倒

置于水槽中至液面不再上升時，剩余氣體的體積約為原體積的（）

D［根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，。2過量。設(shè)NCh和。2的體

3

134L3

積各1L,則ILNCh消耗。2彳L,剩余（h7L,所以斤=Q。］

8.下列與氮循環(huán)無關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題是（）

A.光化學(xué)煙霧B.白色污染

2

C.水體富營養(yǎng)化D.酸雨

B［白色污染是指塑料污染。］

［教師備選］

在Nth被水吸收的反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)和發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)的

質(zhì)量比為()

A.3：1B.1：3

C.1：2D.2：1

+4+5+2

C［3NO2+H2O=2HNO3+NO,3moiN€)2中，有2moi氮的價態(tài)升高，

Imol氮的價態(tài)降低，所以發(fā)生還原反應(yīng)的Nth與發(fā)生氧化反應(yīng)的Nth的質(zhì)量

比為1：2o］

9.有A、B、C三種氣體，A為無色不溶于水的氣體單質(zhì)，在一定條件下,

A與02反應(yīng)生成B。B無色且難溶于水，B能與02反應(yīng)生成C。C易溶于水并

與水反應(yīng)生成B,反應(yīng)后所得溶液呈酸性，則：

(1)寫出三種氣體的化學(xué)式：

A,B,C0

(2)除去A氣體中的少量O2的方法是。

(3)除去B中的少量C的方法是0

［答案］

(1)N2NONO2

⑵通過灼熱的銅絲網(wǎng)

(3)通過盛水的洗氣瓶后干燥

10.氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙

霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。

(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O①

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNCh+H2O②

在反應(yīng)①中，氧化劑是,還原劑是。

在反應(yīng)②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為o

(2)汽車尾氣中含有CO和NO,消除這兩種物質(zhì)對大氣污染的方法是安裝催

化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成對大氣無污染的物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程

式：

3

(3)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣

和二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式o

［答案］(1)NO2NO1：1

,催化劑,

(2)2NO+2CO=N2+2CO2

一定條件

(3)6NO2+8NH3=7N2+I2H2O

［等級過關(guān)練］

1.我國城市中的大氣污染物主要是()

A.CO2>CE、N2、酸雨B.SO2、NO2>CO、煙塵

C.NH3、CO2>CO、霧D.HCkSO2、N2、粉塵

B［CO2、N2、HCI不是大氣污染物。］

2.下列反應(yīng)不屬于氮的固定反應(yīng)的是()

,點燃

A.N2+3Mg==Mg3N2

高溫、高壓

B.N2+3H22N%

催化劑

C.2NO+O2=2NO2

放電

D.N2+O2—2NO

C［氮的固定是將自然界中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮的過程。］

3.下列關(guān)于N2性質(zhì)的敘述中錯誤的是()

A.任何物質(zhì)在N2中都不能燃燒

B.氮氣既具有氧化性，又具有還原性

C.將空氣中的N2轉(zhuǎn)變成含氮化合物屬于氮的固定

D.N2的化學(xué)性質(zhì)很不活潑的原因是兩個氮原子之間共用三對電子，使每個

原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

A［Mg可在N2中燃燒；N2中氮元素是0價，處于中間價，既有氧化性又

有還原性；游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化成含氮化合物屬于氮的固定；N2中兩個氮原子之間

有三對共用電子對，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。］

4.下列關(guān)于氮的氧化物的說法中，正確的是()

A.氮的氧化物都是酸性氧化物

4

B.氮的氧化物都既有氧化性，又有還原性

C.NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3,所以HNO3的酸酎是NO2

D.只能用排水法收集NO

D［NO不能與堿溶液反應(yīng)，不是酸性氧化物，A項錯誤；N2O5中氮元素

為最高價，只有氧化性，B項錯誤；酸酊是相應(yīng)酸失水所得，中心元素化合價不

變，HNO3的酸肝是N2O5,C項錯誤。］

5.如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴腝廣

水槽中時，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧

氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管被,

水充滿，原來試管中盛裝的氣體是（）

A.肯定是NO2氣體

B.肯定是。2與NO2的混合氣體

C.肯定是NO氣體

D.可能是NO與NO2的混合氣體

D［由氣體“紅棕色”推測肯定含有NO2,與水反應(yīng)后生成物有NO,由

“向試管內(nèi)鼓入氧氣多次后，試管被水充滿”，則試管中原來可能還含有NO

或含有O2。由4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3這兩

個方程式進(jìn)行判斷，可能是NO與NO2的混合氣體；若是02與NO2的混合氣

體，當(dāng)02過量，試管就不可能被水充滿，因此，原試管中可能是02與NO2的

混合氣體且02不過量。］

6.把少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中，再使逸出的氣體通過裝有足量

的過氧化鈉顆粒的干燥管，最后收集到的氣體是（）

A.O2B.NO2

C.NO2和O2D.Mb和NO

C［少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中，逸出的氣體為NO、CO2,二者

物質(zhì)的量之比為1：2,同時還有少量水蒸氣逸出，再使逸出的氣體通過裝有足

量過氧化鈉顆粒的干燥管，CO2與過氧化鈉反應(yīng)生成的。2與NO反應(yīng)生成NO2,

。2有剩余，同時逸出的少量水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)生成02,所以最后收集到的

氣體是NO2和02。］

7.將裝有50mLNO2、NO混合氣體的量筒倒立于水槽中，反應(yīng)后氣體體

積縮小為30mL,則原混合氣體中NO2和NO的體積比是（）

5

A.5：3B.3：5

C.3：2D.2：3

C

8.無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2>N2中的幾種，將一定量

的甲氣體經(jīng)過下圖實驗的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲

氣體的組成為()

A.NO2、N2B.NO、CO2

C.NO2、CO2D.NO、82、N2

B［混合氣體無色，氣體中不含Nth,氣體通過NazOz后顯紅棕色，說明

原混合氣體中含有NO,且有與NazCh反應(yīng)生成O2的氣體CO2,通入水中，溶

液呈酸性，且?guī)缀鯚o氣體剩余，說明原氣體中不含N2。］

9.如圖是氮元素在自然界中的循環(huán)示意圖，又知Imol氮氣與氧氣化合生

成2moiNO時需吸收180.7kJ熱量。試回答：

(1)俗話說“雷雨發(fā)莊稼”，請用化學(xué)方程式和相應(yīng)文字加以解釋。

(2)為研究雷電對莊稼的影響，有人做了以下假設(shè)。在一次雷雨閃電中，兩

塊云間的電勢差為109V,從一塊云移到另一塊云的電量約為30C,此次閃電放

出的能量是3義KTkj。請?zhí)羁?

①若閃電時有千分之一的能量用于生成NO,能產(chǎn)生NOmoL

②此次雷雨生成物相當(dāng)于給大地施加尿素［CO(NH2)2］肥料kgo

［解析］(1)氮肥是農(nóng)作物生長的重要肥料，雷雨天時空氣中的N2發(fā)生如下

閃電02H2O土壤

變化：N2——>NO——*NO2——"HNO3——?硝酸鹽。

3X107kJXy^O

(2)生成NO的物質(zhì)的量為----,---X2mol2332mob根據(jù)氮原子

I1ORUn*/7KJT

守恒，可知332molNO的含氮量與166mol尿素相當(dāng)，即166molX60g-mol-1

6

=9960g=9.96kg尿素。

放電

［答案］(1)N2+O2=2NO,2NO+O2==2NO23NO2+H2O=2HNO3+

NO,硝酸與土壤中的礦物質(zhì)作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，被農(nóng)作物吸收而促進(jìn)農(nóng)作物生

長

⑵①332②9.96

10.將盛有N2和NO2混合氣體的試管(試管容