第25頁（共25頁）2024-2025學年下學期高一化學蘇教版（2019）期中必刷常考題之氮的固定一．選擇題（共15小題）1．下列反應屬于氮的固定的是（）A．氮氣的液化 B．工業由氨制備氮肥 C．Mg在N2中燃燒生成Mg3N2 D．植物從土壤中吸收氮元素2．下列說法正確的是（）A．N2+3H2?高溫高壓催化劑2NH3B．固氮屬于氧化還原反應 C．俗語“雷雨發莊稼”毫無科學道理 D．氨氣溶于水得到的溶液能導電，所以NH3是電解質3．固氮是將游離態的氮轉變為氮的化合物，一種新型人工固氮的原理如圖所示。下列敘述正確的是（）A．轉化過程中所涉及的元素均呈現了兩種價態 B．反應①②③均為氧化還原反應 C．假設每一步均完全轉化，每生成2molNH3，同時生成1.5molO2 D．參與反應的物質均只含離子鍵4．下列過程屬于自然固氮的是（）A．氮氣和氫氣反應合成氨 B．分離液態空氣獲得氮氣 C．鎂條在氮氣中燃燒生成氮化鎂 D．豆科植物的根瘤菌將氮氣轉化為氨5．下列關于N2的敘述不正確的是（）A．兩個氮原子間以共價三鍵結合 B．N2既可用作氧化劑又可用作還原劑 C．氮的固定過程中N2均被氧化 D．大自然通過閃電釋放的能量可將N2轉化為含氮的化合物6．下列過程不屬于氮的固定的是（）A．打雷時氮氣與氧氣化合 B．工業合成氨 C．根瘤菌將氮氣轉化為硝酸鹽 D．氨氣與氯化氫化合生成銨鹽7．在空氣中N2能大量存在的根本原因是（）A．N2的密度比空氣小 B．N2難溶于水 C．N2分子含有共價三鍵 D．N2是無色無味氣體8．氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是（）A．自然固氮、人工固氮都是將N2轉化為NH3 B．侯氏制堿法利用了物質的溶解度差異先析出NaHCO3晶體，再加熱制得純堿 C．工業上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3 D．多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”9．薯條等膨化食品袋子里填充的是食品級氮氣。下列有關氮及其化合物說法正確的是（）A．NO和N2都可穩定存在于空氣中 B．N2既具有氧化性，又具有還原性 C．為增加肥效，碳酸氫銨和草木灰混合使用 D．N2、NO和NO2均為無色氣體10．氮是生命活動不可缺少的重要元素，自然界中存在的下列過程屬于氮的固定的是（）A．動物體內將吸收的氨基酸轉化為蛋白質 B．細菌作用下將氮氣轉化為NHC．空氣中少量的氨氣被水體吸收 D．雨水中的HNO3與土壤作用轉化成硝酸鹽11．海洋氮循環是海洋生物多樣性和穩定性的重要保證，海洋中無機氮的循環過程如圖所示。下列關于海洋氮循環的說法正確的是（）A．過程④中可能有氧氣參與 B．海洋中不存在游離態的氮 C．海洋中的“反硝化作用”過程中氮被氧化 D．向海洋排放含NO3-的廢水不會影響海洋中12．氮是生物體的重要組成元素，也是維持高等動物生命活動的必需元素。氮的循環涉及地球上生物圈的方方面面。下列說法中，正確的是（）A．硝化過程中，含氮物質被還原 B．NH4+→NOC．土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于從與其接觸的水體中除去氮元素 D．氨氧化過程中，亞硝態氮元素與銨態氮元素理論物質的量之比為3：413．習近平總書記指出：“保障糧食安全是一個永遠的話題，任何時候都不能放松”，保障糧食安全離不開化學對農業的支撐。下列說法錯誤的是（）A．草木灰中的K2CO3屬于電解質 B．豆科植物的根瘤菌固氮屬于氮的固定 C．大棚薄膜使用的聚氯乙烯的丟棄會造成白色污染 D．pH＜7的雨水均屬于酸雨14．植物對氮元素的吸收過程如下，下列說法正確的是（）N2→①根瘤菌NH3/A．高溫有利于加快過程① B．澆水和松土有利于過程② C．過程③中NO2-D．過程④叫做氮的固定15．中國科學院科研團隊研究表明，在常溫常壓和可見光下，基于LDH（一種固體催化劑）合成NH3的原理如圖所示。下列關于該過程的說法不正確的是（）A．該過程屬于氮的固定 B．LDH加快了反應的速率 C．氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：3 D．該過程證明，N2和H2合成NH3的反應是放熱反應二．解答題（共4小題）16．如圖所示的氮循環是生態系統物質循環的重要組成部分。（1）下列說法中錯誤的是（填字母）。A.圖中①和②的轉化過程屬于氮的固定B.③和④的轉化說明含氮有機物和含氮無機物可以相互轉化C.發生⑤轉化的過程中，氮元素被還原D.⑥是在反硝化細菌作用下的反硝化過程，該過程有助于彌補人工固氮對氮循環造成的影響（2）氮循環過程中發生的反應之一可表示為NH4++2O2硝化細菌ˉNO3-+2H++H17．工業合成氨技術開創了人工固氮的重要途徑，但能耗高、碳排放量大。開發溫和條件下合成氨的新工藝意義重大。（1）氮的固定有以下常見方式：生物固氮：N2→常溫、常壓固氮酶工業合成氨：N2+3H2?高溫、高壓催化劑通過雷電固氮：。（寫出反應方程式）（2）斷開氮分子中的N≡N鍵，需要能量（填“吸收”或“釋放”）。（3）高溫不利于提高工業合成氨中N2的平衡轉化率。①生產中依然選擇高溫合成氨，目的是。②針對反應速率與平衡產率的矛盾，我國科學家提出了采用M﹣LiH（M表示金屬）復合催化劑的解決方案。做對比實驗，測得反應速率如圖所示：資料：用單位時間內每克催化劑所獲得的NH3的物質的量表示反應速率。a.無LiH，催化效率最高的金屬是。b.有LiH，反應速率明顯增大。文獻報道了M﹣LiH可能的催化過程如下：i.N2＝2N（在M表面解離）ii.N+LiH＝LiNHiii.。在較低壓強、較低溫度下合成了NH3，這是合成氨反應研究中的重要突破。（4）最近，我國科研人員報道了一種氯化鎂循環法，可進一步降低能耗。該方法的總反應為2N2+6H2O＝4NH3+3O2。轉化關系如圖：①A是。②科研人員將X與Mg315N2混合反應，證實了氮化鎂中氮元素能轉化為氨。不考慮其他副反應，產物中n(1518．氮是大氣中含量最多的一種元素，氮及其化合物在生產、生活中有著重要作用。請回答下列問題：（1）下列變化屬于“氮的固定”的是（填字母）。a．植物從土壤中吸收氮肥b．硝酸和氨氣反應生成氮肥c．將空氣中的氮氣轉變為氮的化合物（2）如圖是工業生產硝酸的流程：①1909年化學家哈伯在實驗室首次合成了氨。氨的電子式是。實驗室用NH4Cl和Ca（OH）2制取氨氣的化學方程式為：。②2007年化學家格哈德?埃特爾在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程，示意如圖：、、分別表示N2、H2、NH3。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面。用文字描述圖②→③表示的變化過程。③寫出氧化爐內反應的化學方程式。④吸收塔中通入空氣的目的是。19．氮及其化合物對人類生產、生活有著重要的作用。（1）N2的結構式是。N2常用作糧食、瓜果的保護氣，其主要原因是。（2）目前工業合成氨的原理是N2+3H2?催化劑高溫、高壓2NH3，該反應正反應為放熱反應。下列催化劑措施中，能加快該反應的化學反應速率的是A．其他條件不變，適當增大N2的濃度B．其他條件不變，降低反應體系的溫度C．其他條件不變，減小反應體系的壓強D．其他條件不變，使用更高效的催化劑（3）三元催化器是汽車排氣系統重要的機外凈化裝置，可同時將碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物（NOx）三種污染物轉化為無害物質，其工作原理如圖所示。反應過程中被氧化的元素名稱是。若NOx為NO2，則寫出NO2和CO反應的化學方程式為。（4）某汽車安全氣囊的氣體發生劑主要含有疊氮化鈉（NaN3）、氧化鐵、高氯酸鉀、碳酸氫鈉等物質。①其中疊氮化鈉是氣體發生劑，受撞擊時產生氮氣和金屬鈉。若該反應生成67.2L（標準狀況下）氮氣時，轉移電子的物質的量為mol。②高氯酸鉀是助氧化劑，在反應過程中與金屬鈉作用生成氯化鉀和氧化鈉。鑒別高氯酸鉀中鉀元素的實驗操作及現象為。

2024-2025學年下學期高一化學蘇教版（2019）期中必刷常考題之氮的固定參考答案與試題解析題號1234567891011答案CBCDCDCABBA題號12131415答案CDBD一．選擇題（共15小題）1．下列反應屬于氮的固定的是（）A．氮氣的液化 B．工業由氨制備氮肥 C．Mg在N2中燃燒生成Mg3N2 D．植物從土壤中吸收氮元素【分析】氮的固定指將游離態的氮轉化為化合態的氮。【解答】解：A．氮氣的液化過程中，氮元素的0價態沒有改變，不屬于氮的固定，故A錯誤；B．工業由氨制備氮肥，反應物不是氮氣單質，不屬于氮的固定，故B錯誤；C．Mg在N2中燃燒生成Mg3N2，氮元素由游離態轉化為化合態，屬于氮的固定，故C正確；D．植物從土壤中吸收氮元素，都是化合態氮的轉化，不屬于氮的固定，故D錯誤；故選：C。【點評】本題主要考查氮的固定，為基礎知識的考查，題目難度不大。2．下列說法正確的是（）A．N2+3H2?高溫高壓催化劑2NH3B．固氮屬于氧化還原反應 C．俗語“雷雨發莊稼”毫無科學道理 D．氨氣溶于水得到的溶液能導電，所以NH3是電解質【分析】A．氮的固定是指：將空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程。游離態是指氮氣單質，氮的固定有：人工固氮和天然固氮。人工固氮最典型事例是工業合成氨。天然固氮包括自然固氮和生物固氮；B．氧化還原反應的實質為電子轉移、特征為化合價升降，所以氧化還原反應中一定存在元素化合價變化；C．在放電條件下，氮氣跟氧氣能直接化合生成無色的一氧化氮氣體；一氧化氮不溶于水，在常溫下易跟空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮氣體；二氧化氮易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮，據此分析解答；D．電解質：在水溶液中或熔融狀態下能夠導電的化合物；非電解質：在熔融狀態和水溶液中都不能導電的化合物。【解答】解：A．工業上將N2合成氨，N2→NH3，氮氣是單質，是游離態的氮，轉變為化合態NH3，符合氮的固定定義，屬于人工固氮，故A錯誤；B．固氮將空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程，游離態是指氮氣單質，固氮存在化合價變化，屬于氧化還原反應，故B正確；C．“雷雨發莊稼”，空氣中的N2在放電條件下與O2直接化合生成無色且不溶于水的一氧化氮氣體，N2+O2放電ˉ2NO；一氧化氮的密度比空氣略大，不穩定，常溫下就易與空氣中的O2反應生成紅棕色的二氧化氮氣體，2NO+O2＝2NO2；二氧化氮氣體有毒，易與水反應生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O＝2HNO3+NO；生成的硝酸隨雨水淋灑到大地上，同土壤中的礦物相互作用，生成可溶于水的硝酸鹽可作氮肥，植物生長得更好，故CD．氨氣在水溶液中與水反應生成一水合氨，一水合氨部分電離出銨根離子和氫氧根離子，氨氣自身不能電離，故氨氣是非電解質，故D錯誤；故選：B。【點評】本題主要考查了氮的固定、氧化還原反應、“雷雨發莊稼”、電解質等知識，掌握相關概念以及氮及其化合物的性質是解答關鍵，題目難度不大。3．固氮是將游離態的氮轉變為氮的化合物，一種新型人工固氮的原理如圖所示。下列敘述正確的是（）A．轉化過程中所涉及的元素均呈現了兩種價態 B．反應①②③均為氧化還原反應 C．假設每一步均完全轉化，每生成2molNH3，同時生成1.5molO2 D．參與反應的物質均只含離子鍵【分析】A．轉化過程中H始終呈+1價，沒有化合價的變化；B．氧化還原反應為有電子轉移的反應；C．氧化還原反應過程中電子的得失相等；D．參與反應的物質還含有共價鍵。【解答】解：A．轉化過程中H始終呈+1價，故A錯誤；B．反應②為Li3N+3H2O＝NH3↑+3LiOH，屬于非氧化還原反應，故B錯誤；C．假設每一步均完全轉化，生成O2轉移4mol電子，每生成2molNH3轉移了3mol電子，則生成1.5molO2，故C正確；D．參與反應的物質還含有共價鍵，故D錯誤；故選：C。【點評】本題考查了物質轉化過程的分析判斷，主要是氧化還原反應、化學反應實質的理解應用，題目難度不大。4．下列過程屬于自然固氮的是（）A．氮氣和氫氣反應合成氨 B．分離液態空氣獲得氮氣 C．鎂條在氮氣中燃燒生成氮化鎂 D．豆科植物的根瘤菌將氮氣轉化為氨【分析】游離態氮元素轉化為化合態氮元素的過程為氮的固定，即單質轉化為化合物，據此解答。【解答】解：A．氮氣和氫氣反應合成氨，屬于人工固氮，故A錯誤；B．分離液態空氣獲得氮氣屬于物理變化，故B錯誤；C．鎂條在氮氣中燃燒生成氮化鎂，屬于人工固氮，故C錯誤；D．豆科植物的根瘤菌將氮氣轉化為氨屬于自然固氮，故D正確；故選：D。【點評】本題考查了氮的固定的分析判斷，注意實質的理解應用，題目難度不大。5．下列關于N2的敘述不正確的是（）A．兩個氮原子間以共價三鍵結合 B．N2既可用作氧化劑又可用作還原劑 C．氮的固定過程中N2均被氧化 D．大自然通過閃電釋放的能量可將N2轉化為含氮的化合物【分析】A．氮氣分子的電子式為；B．N2中N元素的化合價處于中間價態，可以得電子也可以失電子；C．空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程叫氮的固定；D．大自然通過閃電釋放的能量可將N2轉化為NO。【解答】解：A．氮氣分子的電子式為，則兩個氮原子間以共價三鍵結合，故A正確；B．N2中N元素的化合價處于中間價態，可以得電子也可以失電子，所以N2既可用作氧化劑又可用作還原劑，故B正確；C．空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程叫氮的固定，如：N2+3H2?高溫、高壓催化劑2NH3中氮氣被還原，故D．大自然通過閃電釋放的能量可將N2轉化為NO，NO是含氮的化合物，故D正確；故選：C。【點評】本題考查氮氣的性質，側重考查分析、判斷及知識綜合運用能力，明確元素化合物的性質、氮的固定的含義是解本題關鍵，題目難度不大。6．下列過程不屬于氮的固定的是（）A．打雷時氮氣與氧氣化合 B．工業合成氨 C．根瘤菌將氮氣轉化為硝酸鹽 D．氨氣與氯化氫化合生成銨鹽【分析】將氮氣轉化為氮的化合物的過程叫做氮的固定，據此進行解答。【解答】解：A．氮氣與氧氣化合屬于氮的固定，故A錯誤；B．工業合成氨是氮氣與氫氣制得氨氣，屬于氮的固定，故B錯誤；C．根瘤菌將氮氣轉化為硝酸鹽屬于氮的固定，故C錯誤；D．氨氣與氯化氫化合生成銨鹽不是氮氣轉化為氮化合物的過程，不是氮的固定，故D正確；故選：D。【點評】本題考查氮的固定，為高頻考點，把握氮的固定的概念、反應實質為解答關鍵，試題側重考查學生對基本概念的理解和應用，題目難度不大。7．在空氣中N2能大量存在的根本原因是（）A．N2的密度比空氣小 B．N2難溶于水 C．N2分子含有共價三鍵 D．N2是無色無味氣體【分析】氮氣分子中存在N≡N，三鍵中1個σ鍵、2個π鍵，鍵能大，鍵長短，分子結構穩定，是氮氣能大量存在于空氣中的根本原因。【解答】解：A．N2的密度比空氣小不是其能在空氣中大量存在的根本原因，故A錯誤；B．N2難溶于水不是其能在空氣中大量存在的根本原因，故B錯誤；C．N2分子含有共價三鍵，故化學性質很穩定，是能在空氣中大量存在的根本原因，故C正確；D．N2是無色無味氣體不是其能在空氣中大量存在的根本原因，故D錯誤；故選：C。【點評】本題主要考查了氮氣的性質，注意氮氣的化學性質在通常情況下比較穩定，一般不能與其它物質發生化學反應，題目較簡單。8．氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是（）A．自然固氮、人工固氮都是將N2轉化為NH3 B．侯氏制堿法利用了物質的溶解度差異先析出NaHCO3晶體，再加熱制得純堿 C．工業上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3 D．多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”【分析】A．自然固氮是將N2轉化為含氮化合物，不一定是轉化為NH3，比如大氣固氮是將N2會轉化為NO；B．侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl，反應的化學方程式為H2O+NH3+CO2+NaCl＝NaHCO3↓+NH4Cl，利用了物質的溶解度差異先析出NaHCO3晶體，再加熱制得純堿；C．工業上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3，相關的化學反應方程式為4NH3+5O2催化劑ˉˉΔ4NO+6H2O、2NO+O2＝2NO2、3NO2+H2O＝2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O＝D．氮元素在自然界中既有游離態又有化合態，多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”。【解答】解：A．自然固氮是將空氣中的N2轉化為含氮的化合物，不一定是轉化為NH3，故A錯誤；B．侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl，反應的化學方程式為H2O+NH3+CO2+NaCl＝NaHCO3↓+NH4Cl，它是利用了物質的溶解度差異先析出NaHCO3晶體，最后再加熱制得純堿，故B正確；C．工業上通過NH3催化氧化的反應過程生成了HNO3，相關的化學反應方程式為4NH3+5O2催化劑ˉˉΔ4NO+6H2O、2NO+O2＝2NO2、3NO2+H2O＝2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O＝4HNO3D．氮元素在自然界中以游離態和化合態存在，多種形態的氮及其化合物間的相互轉化形成了自然界的“氮循環”，故D正確；故選：A。【點評】本題主要考查了氮的固定，題目難度中等，掌握基礎知識是解答該題的關鍵。9．薯條等膨化食品袋子里填充的是食品級氮氣。下列有關氮及其化合物說法正確的是（）A．NO和N2都可穩定存在于空氣中 B．N2既具有氧化性，又具有還原性 C．為增加肥效，碳酸氫銨和草木灰混合使用 D．N2、NO和NO2均為無色氣體【分析】A．NO極易和氧氣反應生成二氧化氮；B．處于中間價態的物質既有氧化性又有還原性；C．草木灰主要成分是碳酸鉀，顯堿性，能與銨根發生雙水解生成氨氣；D．依據二氧化氮顏色判斷。【解答】解：A．NO極易和氧氣反應生成二氧化氮，所以NO不能在空氣中穩定存在，故A錯誤；B．處于中間價態的物質既有氧化性又有還原性，氮氣中N元素化合價處于中間價態，所以既可以作氧化劑又可以作還原劑，如：氮氣和金屬反應時作氧化劑，和氧氣反應時作還原劑，故B正確；C．銨態離子能與碳酸根離子相互促進水解生成氨氣而降低肥效，故C錯誤；D．二氧化氮為紅棕色，故D錯誤；故選：B。【點評】本題考查氮及其化合物的性質，側重考查基礎知識的掌握和靈活應用，明確基本概念內涵、元素化合物性質是解本題關鍵，題目難度不大。10．氮是生命活動不可缺少的重要元素，自然界中存在的下列過程屬于氮的固定的是（）A．動物體內將吸收的氨基酸轉化為蛋白質 B．細菌作用下將氮氣轉化為NHC．空氣中少量的氨氣被水體吸收 D．雨水中的HNO3與土壤作用轉化成硝酸鹽【分析】將游離態的氮轉化為氮的化合物的過程叫做氮的固定，結合物質性質分析選項。【解答】解：A．動物體內將吸收的氨基酸轉化為蛋白質不存在游離態的氮轉化為氮的化合物的過程，故不是氮的固定，故A錯誤；B．細菌作用下將氮氣轉化為NH4+C．空氣中少量的氨氣被水體吸收，是化合態的氮變為化合態的氮，不是氮的固定，故C錯誤；D．雨水中的HNO3與土壤作用轉化成硝酸鹽，是化合態的氮變為化合態的氮，不是氮的固定，故D錯誤；故選：B。【點評】本題考查了氮的固定的分析判斷，注意概念實質的理解應用，題目難度不大。11．海洋氮循環是海洋生物多樣性和穩定性的重要保證，海洋中無機氮的循環過程如圖所示。下列關于海洋氮循環的說法正確的是（）A．過程④中可能有氧氣參與 B．海洋中不存在游離態的氮 C．海洋中的“反硝化作用”過程中氮被氧化 D．向海洋排放含NO3-的廢水不會影響海洋中【分析】A．過程④中銨根被氧化，N的化合價升高，做還原劑被氧化；B．由圖知，空氣中的氮氣和海洋中的氮氣之間存在平衡；C．海洋中的反硝化作用是還原反應，硝酸根離子轉變為亞硝酸根離子是降低氧含量的過程、亞硝酸根離子轉變為氮氣是去氧過程；D．向海洋排放含NO的廢水，則硝酸根離子濃度增大，促進反硝化反應，亞硝酸根離子濃度增大，促進反硝化反應。【解答】解：A．過程④中銨根被氧化，N的化合價升高，做還原劑被氧化，則氧化劑可能是空氣中的氧氣，故A正確；B．由圖中的轉化關系可知，空氣中的氮氣和海洋中的氮氣之間存在平衡，則海洋中存在游離態的氮，故B錯誤；C．由圖中轉化關系可知，海洋中的反硝化作用是還原反應，硝酸根離子轉變為亞硝酸根離子是降低氧含量的過程、亞硝酸根離子轉變為氮氣是去氧過程，故理論上沒有氧氣的參與，故C錯誤；D．向海洋排放含NO的廢水，則硝酸根離子濃度增大，促進反硝化反應，亞硝酸根離子濃度增大，促進反硝化反應，使海洋中氮氣濃度增大，促使反應②發生，則會影響海洋中銨根的含量，故D錯誤；故選：A。【點評】本題考查氮循環和氮的固定，側重考查學生分析和解決問題的能力，題目難度不大。12．氮是生物體的重要組成元素，也是維持高等動物生命活動的必需元素。氮的循環涉及地球上生物圈的方方面面。下列說法中，正確的是（）A．硝化過程中，含氮物質被還原 B．NH4+→NOC．土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于從與其接觸的水體中除去氮元素 D．氨氧化過程中，亞硝態氮元素與銨態氮元素理論物質的量之比為3：4【分析】A．硝化過程為：NH4+轉化為NO2B．氮的固定是指由游離態的氮即N2轉化為化合態的氮即含氮化合物的過程；C．Fe2+能與NO3-反應轉化為N2，Fe3+能與NHD．氨氧化過程中的反應為：NO2-+NH【解答】解：A．硝化過程為：NH4+轉化為NO2-，NOB．氮的固定是指由游離態的氮轉化為化合態的氮的過程，故NH4+C．Fe2+能與NO3-反應轉化為N2，Fe3+能與NH4+反應轉化為N2，故土壤中Fe2+和D．氨氧化過程中的反應為：NO2-+NH4+=N2+2H故選：C。【點評】本題考查元素化合物，側重考查學生含氮物質性質的掌握情況，試題難度中等。13．習近平總書記指出：“保障糧食安全是一個永遠的話題，任何時候都不能放松”，保障糧食安全離不開化學對農業的支撐。下列說法錯誤的是（）A．草木灰中的K2CO3屬于電解質 B．豆科植物的根瘤菌固氮屬于氮的固定 C．大棚薄膜使用的聚氯乙烯的丟棄會造成白色污染 D．pH＜7的雨水均屬于酸雨【分析】A．水溶液中或熔融狀態下導電的化合物為電解質；B．游離態氮元素轉化為化合態氮元素為氮的固定；C．聚氯乙烯的丟棄會造成白色污染；D．正常雨水pH＜7，酸雨pH＜5.6。【解答】解：A．K2CO3屬于鹽，其水溶液能導電屬于電解質，故A正確；B．豆科植物的根瘤菌固氮是將游離態的氮轉變為化合態的氮，屬于氮的固定中的自然固氮，故B正確；C．聚氯乙烯在短時間內不可被降解，隨意丟棄聚乙烯塑料會造成白色污染，故C正確；D．空氣中含二氧化碳，溶于水生成碳酸，正常雨水pH＜7，pH＜5.6的雨水為酸雨，故D錯誤；故選：D。【點評】本題考查了物質分類、物質性質和應用，注意知識的積累，題目難度不大。14．植物對氮元素的吸收過程如下，下列說法正確的是（）N2→①根瘤菌NH3/A．高溫有利于加快過程① B．澆水和松土有利于過程② C．過程③中NO2-D．過程④叫做氮的固定【分析】A.根據過程①有根瘤菌參與催化進行分析；B.根據過程②是NH3/NH4+和O2反應生成C.根據N的化合價變化進行分析；D.氮的固定是將空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程進行分析。【解答】解：A.過程①有根瘤菌參與催化，不能高溫下進行，故A錯誤；B.過程②是NH3/NH4+和O2反應生成NO2-，澆水和松土有利于過程C.過程③中NO2-被氧化，N的化合價由+3價升高到+5價，NO2D.氮的固定是將空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程，過程④是氮的化合物中的氮的轉變，故D錯誤，故選：B。【點評】本題主要考查了氮的固定，難度不大，側重考查學生分析問題、解決問題的能量，掌握基礎知識是解答的關鍵。15．中國科學院科研團隊研究表明，在常溫常壓和可見光下，基于LDH（一種固體催化劑）合成NH3的原理如圖所示。下列關于該過程的說法不正確的是（）A．該過程屬于氮的固定 B．LDH加快了反應的速率 C．氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：3 D．該過程證明，N2和H2合成NH3的反應是放熱反應【分析】A.由游離態的氮變為化合態，為氮的固定；B.催化劑可以改變反應歷程，降低反應的活化能；C.根據題意和圖示，可以寫出該反應的化學方程式為2N2+6H2O＝4NH3+3O2，分析反應中元素化合價變化判斷解答；D.依據圖示無法判斷反應熱效應。【解答】解：A．固氮是將游離態的氮轉化為化合態的氮，則此過程屬于人工固氮的一種方式，故A正確；B．根據題意可知LDH為催化劑，催化劑可以降低反應的活化能，提高反應速率，故B正確；C．根據題意和圖示，可以寫出該反應的化學方程式為2N2+6H2O＝4NH3+3O2，由于氮元素從0價降為﹣3價，氧元素從﹣2價升到0價，則氮氣是氧化劑，水是還原劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：3，故C正確；D．該過程沒有體現氮氣和氫氣反應合成氨中的能量變化，故D錯誤；故選：D。【點評】本題考查氧化還原反應的應用、化學反應與能量變化等知識，明確發生反應實質為解答關鍵，注意掌握氧化還原反應的特征，注意氮的固定的概念，試題培養了學生的分析能力及綜合應用能力。二．解答題（共4小題）16．如圖所示的氮循環是生態系統物質循環的重要組成部分。（1）下列說法中錯誤的是C（填字母）。A.圖中①和②的轉化過程屬于氮的固定B.③和④的轉化說明含氮有機物和含氮無機物可以相互轉化C.發生⑤轉化的過程中，氮元素被還原D.⑥是在反硝化細菌作用下的反硝化過程，該過程有助于彌補人工固氮對氮循環造成的影響（2）氮循環過程中發生的反應之一可表示為NH4++2O2硝化細菌ˉNO3-+2H++H【分析】（1）A．氮的固定是將游離態的氮原子轉化為化合態氮的方法；B．動物含氮的蛋白屬于含氮有機物，硝酸鹽、亞硝酸鹽等屬于含氮無機物；C．轉化的過程中，氮元素化合價升高的過程是氮元素被氧化的過程；D．反硝化過程有助于彌補人工固氮對氮循環造成的影響；（3）反應NH4++2O2=NO3-+2H++H2O中，N元素的化合價從﹣3升高到了+5【解答】解：（1）A．圖中①和②的轉化過程是將游離態的氮原子轉化為化合態氮，屬于氮的固定，故A正確；B．氨化過程是動植物蛋白轉化為氨氣或銨根離子，即有機物轉化為無機物，③和④的轉化說明含氮有機物和含氮無機物可以相互轉化，故B正確；C．NH3轉化成NO2-、NO3-，增加了O元素，則NH3被氧氣氧化，即發生D．反硝化過程，生成氮氣，向大氣提供氮氣，即反硝化過程有助于彌補人工固氮對氮循環造成的影響，故D正確；故答案為：C；（2）反應NH4++2O2=NO3-+2H++H2O中，N元素的化合價從﹣3升高到了+5價，NH4+是還原劑，O元素的化合價從0價降低為﹣2價，該反應中轉移電子數（以N元素計算）為1故答案為：8。【點評】本題考查的知識點較多，涉及氧化還原反應、物質之間的轉化，為高頻考點，注意把握圖象中物質之間的轉化關系、氧化還原反應原理和應用，題目難度中等，側重于考查學生的分析能力和對基礎知識的綜合應用能力。17．工業合成氨技術開創了人工固氮的重要途徑，但能耗高、碳排放量大。開發溫和條件下合成氨的新工藝意義重大。（1）氮的固定有以下常見方式：生物固氮：N2→常溫、常壓固氮酶工業合成氨：N2+3H2?高溫、高壓催化劑通過雷電固氮：N2+O2放電ˉ2NO（2）斷開氮分子中的N≡N鍵，需要吸收能量（填“吸收”或“釋放”）。（3）高溫不利于提高工業合成氨中N2的平衡轉化率。①生產中依然選擇高溫合成氨，目的是提高化學反應速率。②針對反應速率與平衡產率的矛盾，我國科學家提出了采用M﹣LiH（M表示金屬）復合催化劑的解決方案。做對比實驗，測得反應速率如圖所示：資料：用單位時間內每克催化劑所獲得的NH3的物質的量表示反應速率。a.無LiH，催化效率最高的金屬是Fe。b.有LiH，反應速率明顯增大。文獻報道了M﹣LiH可能的催化過程如下：i.N2＝2N（在M表面解離）ii.N+LiH＝LiNHiii.3H2+2LiNH═2NH3+2LiH。在較低壓強、較低溫度下合成了NH3，這是合成氨反應研究中的重要突破。（4）最近，我國科研人員報道了一種氯化鎂循環法，可進一步降低能耗。該方法的總反應為2N2+6H2O＝4NH3+3O2。轉化關系如圖：①A是Cl2。②科研人員將X與Mg315N2混合反應，證實了氮化鎂中氮元素能轉化為氨。不考慮其他副反應，產物中n(15【分析】（1）通過雷電固氮是放電條件下，氮氣與氧氣反應生成NO氣體；（2）斷鍵吸熱，斷開氮分子中的N≡N鍵需要吸收能量；（3）①高溫不利于提高工業合成氨中N2的平衡轉化率，但是為了提高化學反應速率；②a.由圖可知，無LiH，催化效率最高的金屬是Fe；b.該反應的總反應是工業合成氨的反應：N2+3H2?高溫、高壓催化劑2NH3，用總反應減去反應i、反應ii可得反應iii3H2+2LiNH═2NH3（4）①由圖可知，MgCl2熔融電解，得到A和金屬Mg，故A是氯氣Cl2；②D為HCl，則X為氯化銨（NH4Cl），氯化銨（NH4Cl）和氯化鎂反應生成氨氣的化學方程式為：Mg315N2+6NH4Cl＝3MgCl2+8NH3↑，8份氨氣中有2份來自Mg315N2，6份來自【解答】解：（1）通過雷電固氮是放電條件下，氮氣與氧氣反應生成NO氣體，故答案為：N2+O2放電ˉ2NO（2）斷鍵吸熱，斷開氮分子中的N≡N鍵需要吸收能量，故答案為：吸收；（3）①高溫不利于提高工業合成氨中N2的平衡轉化率，但是為了提高化學反應速率，需要較高溫度。故答案為：提高化學反應速率；②a.由圖可知，無LiH，催化效率最高的金屬是Fe，故答案為：Fe；b.該反應的總反應是工業合成氨的反應：N2+3H2?高溫、高壓催化劑2NH3，用總反應減去反應i、反應ii可得反應iii3H2+2LiNH═2NH3故答案為：3H2+2LiNH═2NH3+2LiH；（4）①由圖可知，MgCl2熔融電解，得到A和金屬Mg，故A是氯氣Cl2，故答案為：Cl2；②D為HCl，則X為氯化銨（NH4Cl），氯化銨（NH4Cl）和氯化鎂反應生成氨氣的化學方程式為：Mg315N2+6NH4Cl＝3MgCl2+8NH3↑，8份氨氣中有2份來自Mg315N2，6份來自NH4故答案為：14【點評】本題考查元素化合物知識，涉及氮的固定，有關速率的影響因素、化學方程式書寫等，題目難度不大。18．氮是大氣中含量最多的一種元素，氮及其化合物在生產、生活中有著重要作用。請回答下列問題：（1）下列變化屬于“氮的固定”的是c（填字母）。a．植物從土壤中吸收氮肥b．硝酸和氨氣反應生成氮肥c．將空氣中的氮氣轉變為氮的化合物（2）如圖是工業生產硝酸的流程：①1909年化學家哈伯在實驗室首次合成了氨。氨的電子式是。實驗室用NH4Cl和Ca（OH）2制取氨氣的化學方程式為：2NH4Cl+Ca（OH）2△ˉCaCl2+2NH3↑+2H2O。②2007年化學家格哈德?埃特爾在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程，示意如圖：、、分別表示N2、H2、NH3。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面。用文字描述圖②→③表示的變化過程②→③表示在催化劑表面，N2、H2中化學鍵斷裂。③寫出氧化爐內反應的化學方程式4NH3+5O2催化劑ˉ△4NO+6H2O④吸收塔中通入空氣的目的是將NO循環利用，再生成HNO3，提高原子利用率，減少污染。【分析】（1）氮的固定是指：將空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程，游離態是指氮氣單質；（2）①氨是由共價鍵構成的化合物；NH4Cl和Ca（OH）2加熱制取氨氣是得分解反應生成氨氣；②圖②→③則表示在催化劑表面，N2、H2中的化學鍵斷裂；③氧化爐中NH3發生催化氧化生成NO；④通入空氣，提供充足的氧氣，以便使NO能夠循環利用，全部轉化成硝酸。【解答】解：（1）a.植物從土壤中吸收氮肥是化合物轉化，不是氮的固定，故a錯誤；b.硝酸和氨氣反應生成氮肥，是化合物反應，不是氮的固定，故b錯誤；c.將空氣中的氮氣轉變為氮的化合物，是游離態氮元素變化為化合態，為氮的固定，故c正確；故答案為：c；（2）①氨分子中N存在孤對電子，則氨的電子式為：，NH4Cl和Ca（OH）2加熱制取氨氣是得分解反應生成氨氣，方程式為：2NH4Cl+Ca（OH）2△ˉCaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：；2NH4Cl+Ca（OH）2△ˉCaCl2+2NH3↑+2H2O；②分析題中圖可以知道，圖②→③表示在催化劑表面，N2、H2中化學鍵斷裂，故答案為：②→③表示在催化劑表面，N2、H2中化學鍵斷裂；③氧化爐中NH3發生催化氧化生成NO，發生反應的化學方程式為4NH3+5O2催