新教材高中化学第3节氮的循环第1课时自然界中的氮循环氮气和氮的氧化物课后习题鲁科版必修第一册

第3节氮的循环第1课时氮气与氮的氧化物核心素养发展重点学业要求能应用物质性质及物质转化关系，分析和探讨某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，并对这些影响从多个方面进行评估，从而更加科学、合理地选择和应用物质及其变化。

1.能依据元素化合价列举、描述、辨识含氮元素的典型物质——N2、NO、NO2重要的物理性质和化学性质及其实验现象，能用化学方程式正确表示典型物质的主要性质。

2．能从元素化合价的角度，依据氧化还原反应原理预测N2、NO、NO2的性质及物质间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象。

3．能分别根据N2、NO、NO2的性质分析生产、生活以及环境中的某些问题和对社会发展的价值及对环境的影响。

1．自然界中氮的循环(1)自然循环(2)人类活动的影响01N2→NH3→氮肥、硝酸等含氮化合物。

02氮氧化物。

(3)03游离态和化合态。

2．氮气(1)氮气的物理性质04无色、无味、无毒的气体；密度比空气的稍小；难溶于水。

(2)氮气的化学性质氮气分子的结构稳定，通常状况下，氮气的化学性质05不活泼，但在一定条件下能与某些物质发生反应。

写出下列反应的方程式：①与O 2反应：06N 2＋O 2=====放电2NO 。

②与H 2反应：07N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3。

(3)氮的固定①定义：将空气中08游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定，简称固氮。

②氮的固定的分类3．NO 和NO 2的性质比较 NONO 2物理 性质13无色、14难溶于水的气体15红棕色、16有刺激性气味、17易溶于水的气体化学性质与水反应 不反应183NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO(工业上利用这一原理制取HNO 3)与O 2 反应 192NO ＋O 2===2NO 2不反应毒性有毒，结合血红蛋白的能力比CO 还强20有毒1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

第1课时自然界中的氮循环氮气和氮的氧化物课后篇巩固提升夯实基础·轻松达标1.下列关于N2性质的叙述中错误的是( )A.任何物质在氮气中都不能燃烧B.氮气既具有氧化性,又具有还原性C.将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D.氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮答案A解析活泼金属钠、镁、铝等可以在N2中燃烧。

2.按图进行实验。

试管中装有12 mL NO,然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2,下列是有关最终状态的描述:①试管内气体呈棕色②试管内气体呈无色③试管内液面不变④试管内液面上升⑤试管内气体是O2⑥试管内气体是NO其中正确的是( )A.①③B.②④⑤C.②④⑥D.②③⑤答案C解析根据4NO+3O2+2H2O4HNO3可得,剩余气体应为NO,体积为mL,试管内液面上升。

3.下列关于自然界中氮循环(如下图)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答案A解析合成氨反应中,氮元素的化合价降低被还原,A项错误;工业合成氨属于人工固氮,B项正确;硝酸盐转化为蛋白质经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐,实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化,并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环,C项、D项正确。

4.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应的物质和发生氧化反应的物质的质量比为( )A.3∶1B.1∶3C.1∶2D.2∶1答案C解析根据反应3O2+H2O2H O3+O可知,发生还原反应的NO2与发生氧化反应的NO2的质量比为1∶2。

5.下列物质之间的转化不能通过一步反应实现的是( )A.N2NOB.N2NO2C.NO NO2D.NO2NO答案B解析A项,N2+O22NO;C项,2NO+O22NO2;D项,3NO2+H2O2HNO3+NO。

6.将充满NO2和O2的量筒倒立于盛有水的水槽中,经过一段时间后,水上升到量筒体积的一半处停止,则剩余气体的成分是( )A.NO2B.NOC.O2D.NO或O2答案C解析设量筒的体积为V L,剩余L的气体可能是NO或O2。

第2节 氮的循环第1课时 自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物 基础落实一、1．单质 化合态2．(1)根瘤菌 硝酸盐 氮气 氧气 NO 2 (2)氨气 氮肥 硝酸二、2．N 2＋O 2=====放电2NO N 2＋3H 22NH 3 3．(1)游离态 含氮化合物 (2)高能 生物 合成氨 仿生三、1．NO NO 2 2．(2)①2NO ＋O 2===2NO 2 ②3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO对点训练1．A [所谓自然固氮即通过闪电或一些微生物将空气中的N 2通过生物化学过程转化为含氮的化合物。

]2．C [N 2性质稳定，但高温下可与O 2等物质反应，在反应中表现出氧化性或还原性；氮气比空气轻且不溶于水并不是N 2能大量存在于空气中的根本原因。

]3．C [N 2在空气中的体积含量约为45，而不是质量含量。

] 4．B [NO 是一种无色难溶于水的气体，可用排水法收集，常温常压下NO 很容易与O 2直接化合成NO 2。

]5．C6．D [NO 易与空气中的O 2反应，NO 2与水反应，故前者不能用排气法收集，后者不能用排水法收集。

]7．C [将试管倒立于水中，只有NO 2和H 2O 反应，生成的NO 与没发生反应的N 2为剩余气体。

设原气体的体积为V ，NO 2的体积为x ，根据差量法求解：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 体积减少3 2x V 2解得：x ＝3V 4故V (N 2)＝V －3V 4＝V 4故V (N 2)V (NO 2)＝13。

]第2课时 氨与铵态氮肥基础落实一、1．(1)无 刺激性 溶于水 700 液 (2)喷泉 红 极易 碱2．(1)①NH 3＋H 2ONH 3·H 2O ②NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O ③NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －(2)有白烟生成 NH 3＋HCl===NH 4Cl(3)4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O 二、NH ＋4 NO －3 CO(NH 2)2三、1．易溶2．(1)NH 4Cl=====△NH 3↑＋HCl ↑ NH 4HCO 3=====△NH 3↑＋H 2O ↑＋CO 2↑ (2)NaOH ＋NH 4NO 3=====△NH 3↑＋NaNO 3＋H 2O3．(1)铵盐 碱 CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O (3)向下排空气法 (4)湿润的红色石蕊 浓盐酸对点训练1．D [由NH 3的物理性质可知，A 、B 两项正确；氨水呈弱碱性，C 选项正确；氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮的过程，故D 选项错误。

3.2 氮的循环第1课时自然界中氮的循环氮气及氮的氧化物每课一练（鲁科版必修1）1．N2是空气的重要组成部分。

因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到保护环境的目的。

其主要依据是()A．液态氮的沸点为－195.8 ℃，远低于常温B．N2在空气中燃烧放热C．N2与H2反应放热D．N2在空气中约占78%(体积分数)解析：选A。

N2在空气中不能燃烧；N2与H2反应需高温、高压、催化剂的条件，生成NH3不利于环保，N2在空气中的比例大与蒸汽机工作原理无关。

液态氮沸点低，常温时汽化体积膨胀，做功。

2．(2011年烟台高一检测)将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。

如图中能实现人工固氮的是()A．闪电B．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气C．根瘤D．合成氨车间解析：选D。

氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮的过程，分为自然固氮和人工固氮两种，A、C为自然固氮，D为人工固氮。

3．收集NO和NO2两种气体的方法正确的是()A．都可用排水法B．NO用排水法，NO2用向上排空气法C．都可用向上排空气法D．NO用向上排空气法，NO2用排水法解析：选B。

NO易与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，NO2能与水反应，不能用排水法收集。

4．(2011年湖北华师一附中高一检测)将充满NO2和O2的量筒倒立于盛有水的水槽中，经过一段时间后，水上升到量筒体积的一半处停止了，则剩余气体的成分是()A．NO2B．NOC．O2D．NO或O2解析：选C。

这是一道极易出错的习题，很多同学可能会选择D。

我们不妨作如下的分析：设试管的总容积为1，如果余下的12全是NO，则NO2必须过量32，这已经超出了试管的总容量，这是不可能的。

所以剩余的气体只能为O2。

5．用大试管收集一试管NO2气体，倒扣在盛水的水槽里，试管内产生的现象为________________________________；再往试管里通入适量氧气，试管内又产生的现象为________________________________。

现吨市安达阳光实验学校第2节氮的循环第1课时自然界中氮的循环、氮气和氮的氧化物A组1.下列关于N2性质的叙述,有错误的是( )A.任何物质在N2中都不能燃烧B.氮气既具有氧化性,又具有还原性C.将空气中的N2转变成含氮化合物属于氮的固D.氮是活泼的非金属元素,但N2的化学性质很不活泼解析:N2很不活泼,一般来说不支持燃烧,但Mg、Ca金属可以在N2中燃烧,A项错误;N2中N为0价,介于-3~+5价之间,既有氧化性(化合价降低),又有还原性(化合价升高),如N2与H2、O2的反,B项正确;由氮的固的义可知C项正确;根据氮的氢化物(NH3)很稳及最高价氧化物对的水化物(HNO3)是强酸可知N是活泼的非金属元素,但其单质(N2)的分子结构特点(N≡N三键)决了N2并不活泼,D项正确。

答案:A2.下列属于固氮作用的化学反是( )A.N2和H2在一条件下反生成NH3B.NO与O2反生成NO2C.NH3催化氧化生成NO和H2OD.由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4解析:将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固。

固氮的方式有自然固氮和人工固氮,如工业合成氨是人工固氮,雷雨天气产生NO气体属于自然固氮,另外豆科植物的根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物,也属于自然固氮。

答案:A3.有下列变化,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是( )①大气中雷电固氮②硝酸银分解③室制取氨气A.①②③B.②①③C.③②①D.③①②解析:雷电固氮是大气中的氮气生成NO,氮气被氧化;硝酸银分解,生成NO2,氮被还原;室制取氨气是非氧化还原反。

答案:A4.下列说法中,正确的是( )A.在雷雨天,空气中的N2和O2化合生成NO属于人工固氮B.在化学反中,氮气既可作氧化剂又可作还原剂C.利用氮气的不活泼性,在医学上液氮常用作冷冻剂D.状况下,22.4 L N2与足量的H2充分反可转移电子6 mol解析:雷雨天,N2和O2化合反属于自然固氮;液氮作冷冻剂与氮气的不活泼性无关;N2与H2反生成NH3是可逆反,不能进行完全,即1 mol N2与足量H2反无论如何都不能生成2 mol NH3。

第2节氮的循环,第1课时自然界中氮的循环氮气及氮的氧化物1．将空气中氮气转化成氮化合物的过程称为氮的固定。

下列能实现人工固氮的是() A．闪电B．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气C．根瘤D．合成氨车间合成氨2．下列说法不正确的是()A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化B．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环3．下列除杂操作可行的是A．通过灼热的CuO除去H2中的COB．通过灼热的铜网除去N2中的O2C．通过CuSO4固体除去N2中的水蒸气D．通过NaOH溶液除去CO2中的HCl气体4．下列属于氮的固定的是()①N2与H2在一定条件下反应生成NH3②NO与O2反应生成NO2③NH3经催化氧化生成NO④N2转化为蛋白质A．①②③④B．②③C．③④D．①④5．在反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO中，NO2的作用是()A．只作氧化剂B．既是氧化剂又是还原剂C．只作还原剂D．既不是氧化剂也不是还原剂6. 下列对NO、NO2的描述，正确的是()A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2直接化合而得到C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D．一氧化氮密度比空气大，可用排空气法收集7．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是：①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。

现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()A．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V28．在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO、b mol O2后，反应容器内氮原子和氧原子个数比为()A.ab B.a2b C.aa＋2b D.a2（a＋b）9．搭载“神舟”七号的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。

自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物1.下列说法中错误的是( )A.通常情况下,氮气性质很不活泼B.氮气与氧气在一定条件下可发生反应C.植物从土壤中吸收含氮养料属于自然固氮D.豆科植物的根瘤菌将氮气变成含氮的化合物属于自然固氮解析:植物从土壤中吸收的含氮养料本身就已经是化合态,不属于自然固氮。

答案:C2.下列过程属于人工固氮的是( )A.分离液态空气制氮气B.闪电时N2转化为NOC.合成氨D.豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3解析:该题目考查氮的固定知识,将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程称为氮的固定,分为自然固氮和人工固氮,B、D属于自然固氮,C属于人工固氮。

答案:C3.下列关于N2的说法中错误的是( )A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可在电焊时作保护气B.N2+O22NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一C.N2约占空气总质量的D.与H2在一定条件下发生反应,N2是氧化剂解析:N2在空气中的体积分数约为,而不是质量。

答案:C4.标准状况下,在一不规则的玻璃容器内充满NO2气体后,将其倒置于水槽中,假设容器中的物质不扩散至容器外,则充分反应后容器中所得溶液的物质的量浓度近似为( )A.1.0 mol·L-1B.0.045 mol·L-1C.0.020 mol·L-1D.0.12 mol·L-1解析:设容器的体积为V,则充分反应后容器中所得溶液的物质的量浓度为c= mol·L-1。

答案:B5.在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO、b mol O2后,反应容器内氮原子和氧原子的个数比为( )A. B.C. D.解析:根据反应前后氮、氧原子守恒,氮原子的物质的量为a mol,氧原子的物质的量为(a+2b) mol,故C正确。

答案:C6.NO2被水吸收发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,判断发生还原反应和氧化反应的物质,其物质的量之比为( )A.3∶1B.1∶3C.1∶2D.2∶1解析:化合价升高被氧化,化合价降低被还原,分析上述方程式可知有2 mol NO2被氧化,有1 mol NO2被还原,故选C。

氮气与氮的氧化物学习·理解1．下列有关氮气的说法正确的是( )A ．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B ．医学上常用液氮做冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性C ．H 2与N 2在一定条件下反应生成NH 3，反应中N 2体现氧化性D ．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N 2＋2O 2=====放电2NO 2 答案 C解析 A 项，氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间共用三对电子，破坏这种结合时需要很高的能量；B 项，液氮汽化时需要吸收大量的热，使周围环境温度降低，与其化学性质的不活泼无关；C 项，反应的化学方程式为N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3，反应中氮元素化合价降低，氮气做氧化剂；D 项，N 2和O 2在放电条件下生成NO ，不能直接生成NO 2。

2．下列叙述与氮的固定无关的是( )A ．工业合成氨B ．工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物C ．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物D ．电闪雷鸣的雨天，空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 答案 B解析 氮的固定是指把空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。

3．病毒学研究证实，NO 对SARS 病毒有直接抑制作用。

下列关于NO 的叙述正确的是( )A ．NO 是一种红棕色的气体B ．常温常压下，NO 不能与空气中的氧气直接化合C ．含等质量氧元素的NO 和CO 的物质的量相等D ．NO 易溶于水，不能用排水法收集答案 C解析 NO 为无色气体，不溶于水，在常温常压下能与空气中的氧气直接化合2NO ＋O 2===2NO 2，A 、B 、D 错误；含等质量氧元素，氧原子的物质的量相同，NO 和CO 的物质的量也相等，C 正确。

4．要除去混入NO 中的少量NO 2，应将气体通过下列试剂中的( )A ．Na 2CO 3溶液B ．NaHCO 3溶液C ．H 2OD ．浓H 2SO 4答案 C解析 NO 2可与水发生反应：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，故用水即可以除去NO 2，同时还能产生NO ，是最理想的除杂方法，C 项符合题意；而A 、B 项中Na 2CO 3和NaHCO 3可与HNO 3反应，产生新的杂质气体CO 2；D 项中浓H 2SO 4不能与NO 2反应，无法除去NO 2。