氮及其化合物5年高考3年模拟北京专用试题.docx
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氮及其化合物5年高考3年模拟北京专用试题
8.(2015•北京)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
A.
氮元素均被氧化
B.
工业合成氨属于人工固氮
C.
含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.
碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
12.(2015•北京)在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是( )
A.
Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:
2NO+O2═2NO2
B.
Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
C.
对此Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.
针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
(14北京)26.(14分)
NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是______________
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)
2NO2(g).在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强下(p1、p2)下温度变化的曲线(如右图)。
①比较p1、p2的大小关系:
_____________________
②随温度升高,该反应的平衡常数变化的趋势是_______________
(3)Ⅲ中,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:
2NO2(g)
N2O4(g)ΔH1
2NO2(g)
N2O4(l)ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)______________
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如下图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是________________,说明理由:
_______________________
26.(14分)
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:
_.
(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下:
1写出该反应的热化学方程式:
_.
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_.。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。
①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式:
_.
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。
其吸收能力顺序如下:
12MgO<2oCaO<38SrO<56BaO.原因是.,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:
.
基础测试
(15石景山期末)将氨水分别滴加到下列4种溶液中,下列说法不正确的是
A.试管a中产生白烟
B.试管b中溶液由红色变为蓝色
C.试管c中能发生氧化还原反应
D.试管d中先有沉淀,后沉淀溶解
A、浓盐酸挥发出的氯化氢气体与氨水挥发出的氨气生成氯化铵,产生白烟,A正确;B、氨气溶于水并与水反应生成一水合氨,一水合氨电离生成氢氧根离子,溶液呈碱性,红色石蕊试液变为蓝色,B正确;C、试管c中生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化,发生氧化还原反应生成氢氧化铁,C正确;D、氨水呈弱碱性,不能使氢氧化铝溶解,试管d中先有沉淀,沉淀不溶解,D错误;答案选D。
(15石景山一模)下列解释物质用途或现象的反应方程式不正确的是( )
A、汽车尾气中发生的催化转化反应:
2NO+2CO
催化剂
.
N2+2CO2
B、铝热反应用于焊接钢轨:
2Al+Fe2O3
高温
.
Al2O3+2Fe
C、燃煤时加入石灰石减少SO2排放:
2CaCO3+2SO2+O2
高温
.
2CaSO3+2CO2
D、用Na2CO3溶液处理水垢中的不溶物CaSO4:
CaSO4+CO32-═CaCO3+SO42-
A.发生氧化还原反应生成无毒的氮气和二氧化碳;
B.发生铝热反应生成氧化铝和Fe;
C.发生氧化还原反应生成硫酸钙和二氧化碳;
D.发生沉淀的转化.
解答:
解:
A.汽车尾气中发生的催化转化反应为2NO+2CO
催化剂
.
N2+2CO2,可处理汽车尾气,故A正确;
B.铝热反应用于焊接钢轨,发生反应为2Al+Fe2O3
高温
.
Al2O3+2Fe,故B正确;
C.燃煤时加入石灰石减少SO2排放,发生2CaCO3+2SO2+O2
高温
.
2CaSO4+2CO2,减少酸雨的发生,故C错误;
D.Na2CO3溶液处理水垢中的不溶物CaSO4,沉淀转化的离子反应为CaSO4+CO32-═CaCO3+SO42-,故D正确;
故选C.
(14朝阳期末)下列陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
Fe3+有氧化性
FeCl3溶液可溶解废旧电路板中的铜
B
SiO2有导电性
SiO2可用于制备光导纤维
C
NH3有还原性
NH3可用H2SO4吸收
D
浓HNO3有酸性
浓HNO3不可用铁制容器盛放
A.AB.BC.CD.D
A.Fe3+具有氧化性,能将铜氧化为为铜离子,所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜,Ⅰ、Ⅱ正确有因果关系,故A正确;
B.SiO2不导电,二氧化硅是良好的光导材料与其对光的全反射有关,所以制光导纤维的原料,Ⅰ不正确、Ⅱ正确,Ⅰ和Ⅱ无因果关系,故B错误;
C.氨气与硫酸反应的原因是氨气为碱性气体,硫酸具有酸性,二者反应生成盐硫酸铵,Ⅰ和Ⅱ之间没有因果关系,故C错误;
D.浓硝酸具有强氧化性,能够与铁、铝发生钝化,所以可用铁制容器盛放浓硝酸,Ⅰ、Ⅱ没有因果关系,故D错误;
故选A.
(2014•海淀区二模)下列有关NH3的实验正确的是( )
A
B
C
D
实验室制NH3
证明NH3极易溶于水
收集NH3
吸收多余NH3
A.AB.BC.CD.D
A.试管口应略向下倾斜,易防止试管炸裂,故A错误;
B.氨气易溶于水,可形成喷泉,故B正确;
C.氨气密度比空气小,应用向下排空气法收集,气体应从短管进,从长管出,故C错误;
D.氨气易溶于水,导管不能插入到液面以下,应防止倒吸,故D错误.
故选B.
(15海淀期中)NH3是一种重要的化工产品,是制造铵盐的原料.
(1)NH3的电子式为
.
(2)实验室用图1所示装置制备氨气,该反应的化学反应方程式为
.检验氨气的方法是
.
(3)实验室也常用图2所示的简易装置制备氨气,下列说法正确的是
(填字母序号).
a.锥形瓶中加入的固体物质可以是碱石灰
b.制得的氨气可用碱石灰来干燥
c.可用图3装置和试剂对氨气进行尾气处理
(4)氯化铵常用作除锈剂,用化学用语表达其水溶液呈酸性的原因是
.
(5)工业上用活性炭做催化剂,在280~450℃条件下氯化铵与甲醇反应制取一氯甲烷,该反应的化学方程式为
.
(6)工业合成氨:
N2+3H2
催化剂
高温高压
2NH3.已知断开1mol化学键所需的能量见下表.
N≡N
H-H
N-H
键能/kJ?
mol-1
945
436
391
则运用键能数据计算,该反应的△H约为
kJ?
mol-1.
解:
(1)氨气分子中含有3个氮氢键,属于共价化合物,氨气的电子式为:
,
故答案为:
;
(2)实验室制备氨气的方法是加热氯化铵和熟石灰的固体混合物,反应的化学方程式为:
2NH4Cl+Ca(OH)2
△
.
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
检验氨气的方法有:
方法一:
用湿润的红色石蕊试纸检测气体,试纸变蓝,说明气体是氨气,方法二:
用一根玻璃棒蘸取浓盐酸,靠近气体,有大量白烟,说明气体是氨气,
故答案为:
2NH4Cl+Ca(OH)2
△
.
CaCl2+2NH3↑+2H2O;用湿润的红色石蕊试纸检测气体,试纸变蓝,说明气体是氨气(或用一根玻璃棒蘸取浓盐酸,靠近气体,有大量白烟,说明气体是氨气);
(3)a.碱石灰可以吸收浓氨水中水分、增大氢氧根离子浓度,有利于氨气放出,所以锥形瓶中可以盛放碱石灰,故A正确;
b.氨气为碱性气体,可以用碱石灰干燥氨气;
c.氨气极易溶于水,尾气吸收装置必须具有防止倒吸的作用,故C错误;
故答案为:
ab;
(4)铵根离子水解,溶液显示酸性,水解方程式为:
NH4++H2O?
NH3?
H2O+H+,
故答案为:
NH4++H2O?
NH3?
H2O+H+;
(5)工业上用活性炭做催化剂,在280~450℃条件下氯化铵与甲醇反应制取一氯甲烷,该反应的化学方程式为:
NH4Cl+CH3OH
活性炭
.
280~450℃
CH3Cl+NH3↑+H2O,
故答案为:
NH4Cl+CH3OH
活性炭
.
280~450℃
CH3Cl+NH3↑+H2O;
(6)反应N2+3H2?
2NH3中,断裂旧化学键吸收总量为:
(945×1+436×3)k/mol=2253kJ/mol,
形成氨气放出的总能量为:
391kJ/mol×3×2=2346kJ./mol,
该反应的焓变△H=2253kJ/mol-2346kJ/mol=-93kJ/mol,
故答案为:
-93.
(14海淀期末)氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)①氮气用于工业合成氨,写出氮气的电子式 ;
②NH3的稳定性比PH3 (填写“强”或“弱”)。
(2)如下图所示,向NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为 。
②浓硫酸液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体,该固体可能是 (写化学式,一种即可)。
③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应包括
Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+ 和 。
(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。
在一定条件下,向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大,用平衡移动原理解释其原因 。
(4)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),反应的化学方程式为 ,若反应中有0.3mol电子发生转移时,生成亚硝酸的质量为 g(小数点后保留两位有效数字)。
(13海淀期末)X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素,其原子序数依次增大。
有关信息如下表:
X
动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分
Y
地壳中含量居第一位
Z
短周期中其原子半径最大
Q
生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解其氧化物的方法制备
M
海水中大量富集的元素之一,其最高正化合价与负价的代数和为6
(1)X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题,请写出该气态氢化物的电子式____________。
(2)已知37Rb和53I都位于第五周期,分别与Z和M同一主族。
下列有关说法正确的是____________(填序号)。
A.原子半径:
?
Rb>I
B.RbM中含有共价键
C.气态氢化物热稳定性:
M>I
D.Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应
(3)化合物QX导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。
抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。
有关化合物QX的制备及化学性质如下(所有热量数据均已折合为25℃、101.3kPa条件下的数值)
① 可用Q和X的单质在800~ 1000℃制得,每生成1molQX,吸收akJ的热量。
② 可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600~ 1750℃生成QX,每生成1molQX,消耗18g碳,吸收bkJ的热量。
请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式________________。
(4)X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色。
将标准状况下40L该无色气体与15L氧气通入一定浓度的NaOH溶液中,恰好被完全吸收,同时生成两种盐。
请写出该反应的离子方程式 。
答案
(1)
(2)A?
C D(有错不得分,答对2个得1分,全对得2分)
(3)3C(s)+Al 2O3(s)=2Al(s)+3CO(g)?
△H=-(2a-2b)kJ/mol 或 △H=2b -2a kJ/mol
(4)8NO+ 3O2 + 8OH- = 2NO3- +6NO2- + 4H2O
(15石景山期末)下列物质的制备线索中,不符合工业生产实际的是
二氧化锰制氯气是实验室制法,工业上通过电解饱和食盐水制氯气,答案选C。
(13海淀期末)已知A、B、C、D之间的转化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.若A为Fe,D为氢气,则B一定为酸
B.若A、D为化合物,B为水,则C一定是气体单质
C.若A、B、C、D均为化合物,该反应一定属于复分解反应
D.若A、B、C、D均为10电子微粒,且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则D在常温下一定呈液态
试题分析:
解:
在高温条件下,3Fe+4H 2 O(g)
Fe 3 O 4 +4H 2 ,故A错误;若A、D为化合物,B为水,则C不一定是气体单质,可能是化合物,如:
3NO 2 +H 2 O=2HNO 3 +NO,故B错误;若A、B、C、D均为化合物,该反应一定不一定属于复分解反应,如3NO 2 +H 2 O=2HNO 3 +NO,故C错误;C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则C是氨气,若A、B、C、D均为10电子微粒,且生成氨气,该反应为:
NH 4 + +OH -=NH 3 +H 2 O,水在常温下呈液态,故D正确;故选D。
(13西城一模)甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物.
文献记载:
I.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物.
II.FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)△H<0.
III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收.
甲的实验操作和现象记录如下:
实验操作
实验现象
打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹.
打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞.
无明显现象.
加热烧瓶,反应开始后停止加热.
①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅; B中溶液变棕色; C中溶液紫色变浅.
②反应停止后,A中无固体剩余.
请回答下列问题:
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是______.
(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是______.
(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是______.请用化学平衡原理解释原因:
______.甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成.
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足.为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是______,证明有NO生成的实验现象是______.
(5)证明A溶液中是否含有Fe2+和Fe3+,选择的药品是(填序号)______.
a.铁粉 b.溴水 c.鉄氰化钾溶液 d.硫氰化钾溶液.
(1)常温时,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铁和浓硝酸进一步反应,即产生钝化现象,所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象,
故答案为:
常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生;
(2)生成-3价氮的化合物是氨气,氨气极易溶于水生成氨水,氨水电离生成铵根离子,检验铵根离子的方法是:
取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口.若试纸变蓝,则A中生成NH4+,故答案为:
取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口.若试纸变蓝,则A中生成NH4+;
(3)取少量B中溶液,加热,棕色溶于变浅,有无色气体逸出,且该气体在空气中变为红棕色,应为可逆反应FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致Fe(NO)SO4(棕色)降低,所以溶液颜色变浅,故答案为:
棕色溶液变浅(或绿),无色气体逸出,且在空气中变为红棕色;FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)△H<0 正反应放热,加热后,平衡向逆反应方向移动;
(4)二氧化氮和水反应生成的一氧化氮能使硫酸亚铁溶液变成棕色,所以不能证明铁和浓硝酸反应过程中NO生成,为排除生成的NO干扰,把浓硝酸换成稀硝酸,稀硝酸和铜反应生成无色的一氧化氮,没有二氧化氮生成,则A中气体是无色的,且B中溶液变为棕色,则说明生成的一氧化氮和硫酸亚铁反应生成棕色,从而说明A中无色气体是一氧化氮,
故答案为:
浓硝酸换成稀硝酸;A中没有红棕色气体生成,B中溶液变为棕色;
(5)亚铁离子的特征反应是:
亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,铁离子的特征反应是:
铁离子和无色的硫氰化钾溶液反应血红色溶液,故选cd.
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