2009年高考第二轮热点专题训练22—氮及其化合物

2009年高考第二轮热点专题训练22—氮及其化合物 （五年高考真题精练） 1．(07上海卷)将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下面能实现人工固氮的是( ) A．闪电 B．电解饱和食盐水车间 C．根瘤 D．合成氨车间 2.（08上海卷）研究发现，空气其中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下列变化中的作用相似的是( ) A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶 B．硫化氢通入浓H2SO4中 C．浓H2SO4滴入萤石中，加热 D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解 3.（08海南卷）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为( ) A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol 4．(07四川卷)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( ) A. 60 mL B. 45 mL C. 30 mL D. 15 mL 5．(07江苏卷)某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50 mL b mol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是( ) A. 若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解 B. 若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋ C. 若金属全部溶解，且产生336 mL气体(标准状况)，则b = 0.3 D. 当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b≥80y(1－a/3) 6．(07江苏卷)三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为： C3N3(OH)3 3HNCO； 8HNCO＋6NO2 7N2＋8CO2＋4H2O 下列说法正确的是( ) A．C3N3(OH)3与HNCO为同一物质 B．HNCO是一种很强的氧化剂 C．1 mol NO2在反应中转移的电子为4 mol D．反应中NO2是还原剂 7．（06上海卷）将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( ) A．反应速率：两者相同 B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少 C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深 D .反应中转移的电子总数：前者多，后者少 8．（05全国卷Ⅲ）下列气体的制备可采用右图装置的是 A．铜与浓硝酸反应制NO2 B．铜与稀硝酸反应制NO C．乙醇与浓硫酸反应制乙烯 D．氯化钠与浓硫酸反应制HCl 9．（05江苏卷）下列有关试剂的保存方法，错误的是( ) A. 浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中 B. 少量的钠保存在煤油中 C. 氢氧化钠溶液保存在具橡皮塞的玻璃试剂瓶中 D. 新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中 10．05江苏卷下列叙述不正确的是 A. 硝酸银溶液通常保存在棕色的试剂瓶中，是因为硝酸银见光易分解 B. 乙醇的沸点比甲醚（CH3OCH3）高，主要原因是乙醇分子间能形成氢键 C. 反应AgCl＋NaBr＝AgBr＋NaCl能在水溶液中进行，是因为AgBr比AgCl更难溶于水 D. 常温下浓硫酸可贮存于铁制或铝制容器中，说明常温下铁和铝与浓硫酸不反应 11．05春江苏下列有关环境保护的说法中错误的是 A. 含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化 B. 各国工业大量排放二氧化硫是全球气候变暖的主要原因 C. 劣质装修材料中的甲醛、苯、氡气等对人体有害 D. 废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染 12．(05上海卷)对于某些离子的检验及结论一定正确的是（ ） A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO32¯ B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42¯ C．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NH4+ D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2+ 13．05上海卷据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关的说法正确的是( ) A N4是N2的同素异形体 B N4是N2的同分异构体 C 相同质量的N4和N2所含原子个数比为1∶2 D N4的摩尔质量是56 g 14．05江苏卷氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成： Al2O3＋N2＋3C 2AlN＋3CO，下列叙述正确的是 A. 在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B. 上述反应中每生成2 mol AlN，N2得到3 mol电子 C. 氮化铝中氮元素的化合价为－3价 D. 氮化铝晶体属于分子晶体 15．05天津卷下列除杂质的方法不可行的是 A. 用过量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+ B. 将混合气体通过灼热的铜网除去N2中少量O2 C. 用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水 D. 用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3 16．（05全国卷Ⅲ在273 K和101 kPa的条件下，将200 g氮气、140 g氧气混合，该混合气体的体积是 A 672 L B 784 L C 1008 L D 1344 L 17．05江苏卷Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为 A. 1∶7 B. 1∶9 C. 1∶5 D. 2∶9 18．05全国卷Ⅱ等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中，得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的浓度分别为a mol / L和b mol / L则a与b的关系为 A. a＝b B. a＝2b C. 2a＝b D. a＝5b 19．（05上海卷）已知三角锥形分子E和直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)如下图，则下列判断错误的是( ) A．G是最活泼的非金属单质 B．L是极性分子 C．E能使紫色石蕊试液变蓝色 D．M化学性质活泼 20．（04上海卷）将面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是( ) A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠 21．(07上海卷)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的如下： 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。 (1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气 、氢气 。 (2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、________________。 (3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨， (“会”或“不会”)发生倒吸，原因是：________________________________________。 (4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是： ，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。 (5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：________________________________________。 (6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H＋、OH－、 、 离子。 22．(07重庆卷)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。 (1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是________________。 (2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是 __________________________________。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是_________________________。 (3)下表是制取硝酸铜的三种，能体现绿色化学理念的最佳方案是_______，理由是____________________________。 方案 反应物 甲 Cu、浓HNO3 乙 Cu、稀HNO3 丙 Cu、O2、稀HNO3 (4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2，操作步骤为___________________________________，实验现象为_____________________________；但此实验的不足之处是___________________________。 23．(07北京卷)短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系(反应条件略去)： 已知：a. 常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。 b. 甲分子含10个电子，乙分子含18个电子。 (1)X的电子式是 。 (2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置，夹持固定装置略去)制备并收集甲。 ①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。 ②试管中的试剂是(填写化学式)____________________。 ③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是(用电离方程式表示)____________________________________________。 (3)磷在Z中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构，丁的化学式是_________。 (4)n mol丁与n mol丙在一定条件下反应，生成4n mol乙和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，其化学式是______________。 24.（06上海卷）已知：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O；4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3 设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80，请完成下列填空及计算： （1）amol NO完全转化为HNO3需要氧气______mol； （2）为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮，氨－空气混合物中氨的体积分数为_______（保留2位小数）。 （3）20.0moL的NH3用空气氧化，产生混合物的组成为：NO 18.0mol、O2 12.0mol、N2 150.0mol和一定量的硝酸，以及其它成分。（高温下NO和O2不反应） 计算氨转化为NO和HNO3的转化率。 （4）20.0moL的NH3和一定量空气充分反应 后，再转化为HNO3。 ①在右图中画出HNO3的物质的量n(A)和空气的物质的量n(B)关系的理论曲线。 ②写出当125≤n(B)≤200时，n(A)和n(B)的关系式_________________________。 25．05上海卷硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为： 2NO2＋Na2CO3→NaNO3＋NaNO3＋CO2↑ ① NO＋NO2＋Na2CO3→2NaNO2＋CO2↑ ② （1）根据反应①，每产生22.4 L（标准状况下）CO2，吸收液质量将增加 g。 （2）配制1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液，需Na2CO3·10H2O多少克？ （3）现有1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液，吸收硝酸工业尾气，每产生22.4 L（标准状况）CO2时，吸收液质量就增加44 g。 ① 计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比。 ② 1000 g质量分数为21.2%的纯碱在20℃经充分吸收硝酸工业尾气后，蒸发掉688 g水，冷却到0℃，最多可析出NaNO2多少克？（0℃时，NaNO2的溶解度为71.2 g / 100 g水） 26．05广东卷）某研究性学习小组用化学方法测量一个不规则容器的体积。把351 g NaCl放入500 mL烧杯中，加入150 mL蒸馏水。待NaCl完全溶解后，将溶液全部转移到容器中，用蒸馏水稀释至完全充满容器。从中取出溶液100 mL，该溶液恰好与20 mL 0100 mol·L1 AgNO3溶液完全反应。试计算该容器的体积。 27．（06江苏卷）稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比（空气与燃油气的体积比）条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。 ⑴稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是_______________（填一项）。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_______________等环境问题（填一项）。 ⑵某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。 若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是______________。 ⑶若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与的反应NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体：①纯NO气体，②汽车尾气。消耗的物质的量较多的可能是_______________（填字母），原因是______________________________。 A．① B．② C．都有可能 28. 08广东卷科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、学照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h）: T/K 303 313 323 353 NH3生成量/（10-6mol） 4．8 5．9 6．0 2．0 相应的热化学方程式如下： 　N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+ O2(g) ΔH=+765.2kJ·mol-1 回答下列问题： （1）​ 请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程 中体系能量变化示意图，并进行必要标注。 （1）​ 与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提 高其反应速率且增大NH3生成量的建议：　　　　。 （1）​ 工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)。设在容积为2.0L的密 闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 mol H2(g),.反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH2的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为 。计算 1​ 该条件下N2的平衡转化率； ②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。 29．(08全国卷Ⅱ)红磷 P (s）和 Cl2(g）发生反应生成 PCl3(g）和 PCl5(g）。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成 l mol 产物的数据）。 根据上图回答下列问题： ( l ) P和CI2反应生成 PC13 的热化学方程式是_______________________________； ( 2 ) PC15分解成 PC13 和 Cl2的热化学方程式是______________________________；上述分解反应是一个可逆反应。温度 Tl 时，在密闭容器中加人 0.80 mol PC15 ，反应达平衡时 PC15 还剩 0.60 mol ，其分解率 al 等于_________________；若反应温度由 Tl 升高到T2，平衡时 PC15 的分解率为a2，a2_________ al （填“大于”、“小于”或“等于”) ； ( 3 ）工业上制备 PC15 通常分两步进行，先将 P 和 C12 反应生成中间产物 PC13 ，然后降温，再和Cl2 反应生成 PCl5 。原因是________________________________________ ______________________________________________________； ( 4 ) P 和 C12 分两步反应生成 1 mol PC15 的△H3==__________________，一步反应生成 1 molPC15 的△H4____________△H3（填“大于”、“小于”或“等于”）。 (5)PC15 与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是 ________________________________________________________________________。 参考答案 1. D 2. BD 3. D 4. A 5. CD 6. C 7. B 8. B 9. A 10. D 11. B 12. C 13. A 14. D 15. A 16. D 17. A 18. C 19. D 20. C 21．(1)a； b。 (2)干燥气体； 控制氢气和氮气的流速(合理即给分)。 (3)不会； 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体。 (4)说明氨的氧化反应是一个放热反应； 有红棕色气体产生(合理即给分)。 (5)4NH3十5O2 4NO＋6H2O。 (6)NH4＋ NO3－ 。 26．解：设与AgNO3溶液反应的NaCl溶液的物质的量浓度为c，不规则容器的体积为V， 20 mL×0100 mol / L＝c×100 mL c＝002 mol / L 002 mol / L×V×585 g / mol＝351 g V＝30 L 27．(1)减少CO和碳氢化合物的污染；光化学烟雾或破坏臭氧层         (2)溶液显色所需要的时间         (3)A   汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，少消耗NH3   或 B 汽车尾气中含有一定量的NO2，多消耗NH3    或 C 汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体， 二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少 28.(1)画图略， (2)请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：升高温度，增大反应物N2的浓度，不断移出生成物脱离反应体系。  (3) ①该条件下N2的平衡转化率：66.7%    ②该条件下反应2NH3(g) ==== N2(g) +3H2(g)的平衡常数为0.005 29．（1）2P(s) + 3Cl2(g)=2PCl3(g)；△H =－612kJ/mol (2）PCl5(g)=PCl3(g) + Cl2(g)；△H=+93kJ/mol （3分） 25% 大于 (3) 两步反应都是放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解 (4) －399kJ/mol 等于 (5)PCl5 + 4H2O===H3PO4 + 5HCl