课时5.2.1 氮及其氧化物-2021-2022学年高一化学同步课堂课时三练（人教版2019必修第二册）（解析版）

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第一节氮及其化合物

第1课时氮及其氧化物

基础通关练

1．（2021 年江苏省如皋市期末）氮气性质稳定的原因是

A．氮原子半径小 B．氮气密度小

C．氮气沸点低 D．N≡N键不易断裂

【答案】D

【解析】氮气性质稳定是因为其分子存在氮氮三键，此键很牢固在化学反应中不易断裂，D项符合题

意。

2．（2021 年江苏省苏州市期末）属于人工固氮的是

A．用 N2和H2合成氨 B．闪电将空气中 N2转化为 NO

C．用 NH3和CO2合成尿素 D．豆科植物的根瘤固氮

【答案】A

【解析】A项，合成氨是人工固氮，正确；B项，闪电将空气中 N2转化为 NO 是自然固氮，错误；C

项，氮的固定是 N2生成氮的化合物，用 NH3和CO2合成尿素，是氮的化合物生成氮的化合物，不是氮的固

定，错误；D项，豆科植物的根瘤固氮，是自然固氮，错误。

3．（2021 年江苏省无锡市期末）汽车尾气的处理反应为：2NO＋2CO=====N2+2CO2。下列有关说法

正确的是

A．NO 为红棕色气体 B．NO 易溶于水

C．反应中 NO 是还原剂 D．NO 在大气中可转化为 HNO3

【答案】D

【解析】A项，NO 是无色气体，错误；B项，NO 不溶于水，错误；C项，NO 生成 N2，N的价态降

低，NO 作氧化剂，错误；D项，NO 在大气中与 O2生成 NO2，之后 NO2与H2O反应可生成 HNO3，正确。

4．（2021 年江苏省如皋市期末）氮气性质稳定，常用作保护气。将游离态的氮转变为化合态氮的过

程叫做氮的固定。下列是自然界或生产生活中存在的一些氮元素的转化：铵盐④←

—\s\up 4()NH3

③←

—\s\up

4()N2→NO①—

→\s\up 4()NO2→HNO3

②—

→\s\up 4()硝酸盐。上述转化中，属于氮的固定的是

A．① B．② C．③ D．④

【答案】C

【解析】氮的固定是 N2转化为氮的化合物，在所给的转化中只有③是 N2转化为氮的化合物，C项符

合题意。

5．（2021 年江苏省苏州市期末）最近科学家研究了一种在酸性介质中利用电解原理进行电化学固氮

的方法，反应机理示意图如图，氨气在催化剂电极表面产生。下列说法不正确的是

A．过程中存在 H+发生还原反应转化为 H

B．在该过程中，氮气分子中 N≡N断裂产生 N原子

C．在催化剂作用下，N2与H原子反应可能生成 N2H4

D．与传统工业合成氨法比较，电化学固氮法具有条件温和的优点

【答案】B

【解析】A项，由图示可知，H＋转化为 H，氢的价态升高，发生还原反应，正确；B项，该过程中没

有N原子生成，错误；C项，由反应机理可知，N2H4为反应的中间产物，正确；D项，与传统工业合成氨

相比，电化学固氮法不需要高温高压条件，具有条件温和的优点，正确。

6．（2021 年江苏省南通市期末）氮的氧化物性质探究实验如下：

步骤 1：在一支 50 mL 的注射器中充入 20 mL 无色气体 NO，然后吸入 5 mL 水，用乳胶管和弹簧夹封

住管口，如题图所示。振荡注射器，无明显现象。

步骤 2：打开弹簧夹，快速吸入少量 O2后夹上弹簧夹，气体变成红棕色。

步骤 3：振荡注射器，气体又变为无色，溶液仍无色。

下列说法不正确的是

A．步骤 1说明 NO 难溶于水

B．步骤 2中红棕色气体是 NO2

C．步骤 3中发生反应的氧化剂和还原剂的质量比为 2 1∶

D．重复步骤 2、步骤 3多次，可使 NO 充分转化

【答案】C

【解析】A项，注射器中的 NO 加水后无变化，说明 NO 不溶于水，正确；B项，当注射器中吸入 O2

后，是 NO 与O2反应生成的红棕色的 NO2，正确；C项，发生的反应为 3NO2＋H2O

＝

2HNO3＋NO，3个

NO2中1个生成 NO 作氧化剂，2个NO2生成 HNO3作还原剂，故氧化剂和还原剂的质量比为 1 2∶ ，错误；

D项，重复步骤 2、步骤 3，最终发生的反应为 4NO2＋O2＋2H2O

＝

4HNO3，故 NO 可充分转化，正确。

7．（2021 年江苏省如皋市期末）在催化剂存在的条件下，NH3、NO2和O2可发生反应：2NO2＋4NH3

＋O23N2＋6H2O。下列说法正确的是

A．NO2是反应中的还原剂

B．还原性：NH3＜N2

C．反应中 H、O元素化合价未发生变化

D．每消耗 1 mol O2，反应转移 12 mol 电子

【答案】D

【解析】A项，NO2转化为 N2，N的价态降低，NO2作氧化剂，错误；B项，根据还原剂的还原性大

于还原产物的还原性可知 NH3＞N2，错误；C项，反应中 O2中的 0价态降为－2价，错误；D项，1 mol O2

参加反应，从NH3看转移的电子的物质的量为[0－(－3)]×4 mol＝12 mol，正确。

8．（2021 年山东威海期末）自然界的氮循环如下图所示，下列说法错误的是

A．氮的固定主要有自然固氮和人工固氮两种

B．氧元素参与了氮循环

C．①中 N2与O2反应直接生成 NO2，NO2与水反应生成 HNO3

D．②中的合成氨反应中 N2为氧化剂

【答案】C

【解析】A项，转化①为自然固氮，转化②为人工固氮；B项，在自然固氮中 O2与N2发生反应生成了

NO，正确；C项，①中 N2与O2反应直接生成的是 NO 而不是 NO2，错误；D项，反应 N2＋3H22NH3

中，N的价态降低，N2作氧化剂，正确。

9．（2021 江苏省扬州市下学期期中）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质

转化的关系如图所示，下列说法正确的是

A．在转化过程中，氮元素均被还原

B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程

C．还原过程中生成 0.1 mol N2，转移电子数为0.5 mol

D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中 CO、CxHy、NOx三种成分

的净化

【答案】D

【解析】A项，根据图中信息可知，NOx被氧气氧化得到硝酸盐，氮元素被氧化，硝酸盐还原产生氮

气，氮元素被还原，错误；B项，催化剂参与储存和还原过程，但反应前后质量和化学性质不变，错误；

C项，还原过程中氮元素从＋5价降为 0价，生成 0.1 mol N2，转移电子数为[(5－0)×2]×0.1 mol＝1.0

mol，错误；D项，三效催化剂能有效实现汽车尾气中 CO、CxHy、NOx三种成分的净化，转化为无污染的

气体再排放，正确。

10．（2021 年北京市东城区期末）氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。

（1）下列说法中，正确的是_______(填字母序号)。

a．氮原子的最外层有5个电子

b．氮元素位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族

c．氮元素的最低化合价为-3 价，最高化合价为＋5价

d．根据元素周期律推测，氮化硅的化学式为SiN

（2）氮气的化学性质很稳定，可用作灯泡填充气。从分子结构角度解释其原因是_________________

___

_________________。

（3）大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而实现自然固氮。该过程中生成的含

氮化合物是_______。

（4）我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)，在常温常压和可见光作用下实现了人工固氮。其过

程如图所示。写出该过程中反应的化学方程式：_________________________________。

【答案】（1）abc （2）N原子的最外层上有 5个电子，氮气分子中存在氮氮三键（3）NO

（4）2N2＋6H2O======4NH3＋3O2

【解析】（1）a项，N结构示意图为，最外层电子数为5个，正确；b项，N原子有二个电子层，

最外层电子数为5个，故 N元素位于第二周期第ⅤA族，正确；c项，N元素：最低价=族序数－8＝5－8

＝－3，最高价＝族序数＝＋5，正确；d项，氮化硅中N元素为－3价、Si 元素为＋4价，其化学式为

Si3N4，错误；（2）N2分子中存在氮氮三键，此键很牢固，破坏氮氮三键需要很高的能量，所以N2化学性

质稳定；（3）放电时，N2和O2反应生成 NO，所以大气中放电过程产生的含氮化合物为 NO；（4）由转

化图可知，在光照、LDH 催化下，N2和H2O反应生成 NH3和O2，反应方程式为2N2＋

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