第32练　氮及其氧化物 课时作业（含答案）2026届高三化学一轮总复习

这是一份第32练　氮及其氧化物 课时作业（含答案）2026届高三化学一轮总复习，共14页。试卷主要包含了 单项选择题， 非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. (2024·淮安五校高三上联考)液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NHeq \\al(－,2)和NHeq \\al(＋,4)。NH3中的一个H原子若被—NH2取代可形成N2H4(联氨)，若被—OH取代可形成NH2OH(羟胺)。在有NHeq \\al(＋,4)存在时，Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2＋。NH3经过一定的转化可以形成N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。在题给条件下，下列选项所示的物质间转化不可以实现的是( )
A. NO2(g)eq \(――→,\s\up7(H2O（l）))HNO3(aq)
B. NH3(g)eq \(――→,\s\up7(O2（g）))NO2(g)
C. N2(g)eq \(――→,\s\up14(O2（g）),\s\d5(放电))NO(g)
D. Cu(OH)2(s)eq \(――→,\s\up7(NHeq \\al(＋,4)（aq）),\s\d5(氨水))[Cu(NH3)4]2＋(aq)
2. (2024·苏锡常镇二模)煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 燃煤过程中发生了氮的固定
B. 燃煤温度越高，NOx污染越重
C. 含氧量越高，越容易生成NO
D. 煤燃烧不影响自然界氮循环
二、 非选择题
3. (2024·连云港五校高三上12月联考)氮元素是一种重要元素，其单质及化合物在化工、生产等领域应用非常广泛。请回答下列问题：
(1)氮元素的常见单质有N2、N4、N8，在三种分子中的每个氮原子均为8电子稳定结构，则N4的结构简式为__________。
(2)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步：I2(g)―→2I(g)(快反应)
第二步：I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)(慢反应)
第三步：IO(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋O2(g)＋I(g)(快反应)
实验表明：含碘时N2O分解速率方程v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是__________。
A. 升高温度，第一步向右进行的程度变大
B. 第二步的活化能比第三步小
C. IO为反应的催化剂
D. N2O分解反应的速率与是否含碘蒸气有关
(3)为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.5 kJ·ml－1的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率(对应温度400 ℃)v(正)__________v(逆)(填“>”、“ X点反应未达最大限度，反应仍在正向进行 ③不同的空速条件下，NO的转化率相差不大。但使用较大的空速，可以在保证足够高的脱硝效率的前提下提高催化剂处理烟气的能力
解析：(1)催化剂只能提高脱硝的速率，不能改变平衡转化率，故a错误；慢反应决定了整个历程的反应速率，故状态③到状态④的变化过程决定了整个历程的反应速率，故b错误；状态③到状态④中有N与N之间非极性键和H与O之间极性键生成，故c正确；在图1所示历程中铜元素的化合价经历＋2→＋1→＋2的变化过程，故d正确；故选cd；
(2)由图可知，阴极发生还原反应，则阴极上的电极反应为HSOeq \\al(－,3)得到电子被还原为S2Oeq \\al(2－,4)，电极反应式为：2HSOeq \\al(－,3)＋2e－＋2H＋===S2Oeq \\al(2－,4)＋2H2O；
(3)①结合题图1可知，温度300 ℃、MnCeZr做催化剂时，NO的转化率最高。由题图2结合题干信息“催化剂能够适应较大的空速，就可以在保证足够高的脱硝效率的前提下提高催化剂处理烟气的能力”可知空速30 000 h－1时NO的转化率足够高。故选取工业脱硝的最佳反应条件为MnCeZr做催化剂、300 ℃、空速30 000 h－1；50～400 ℃产生较多NO2的原因为：在较高温度下，MnCeZr、MnCe催化活性均下降，反应速率减慢，随着脱硝效率的下降，没有参加反应的NO逐渐被氧化成了NO2；②较低温度下，MnCeZr催化剂的脱硝效率远高于CeZr催化剂，说明主要是Mn的存在改善了催化剂的低温活性。在MnCe催化剂催化下，X点的正反应速率＞逆反应速率，其理由为：平衡是可逆反应所能达到的最大限度，相同温度下，X点时NO的转化率不是最大的(MnCeZr做催化剂时NO的转化率更大)，所以X点时反应没有达到平衡，反应仍在正向进行，即正反应速率大于逆反应速率；③在MnCeZr的催化作用下，实际工业脱硝应选择的空速为30 000 h－1，原因是：不同的空速条件下，NO的转化率相差不大。但使用较大的空速，可以在保证足够高的脱硝效率的前提下提高催化剂处理烟气的能力。
5. (1)①使NOeq \\al(－,3)(或NO2)充分转化为NO，提高N元素的利用率 ②b ③3MnOeq \\al(－,4)＋4H＋＋5NO===3Mn2＋＋5NOeq \\al(－,3)＋2H2O
(2)缓慢通入60 L 0.008 g·L－1 O3充分反应，再分批加入80 g KCl固体充分反应 将滤液浓缩蒸发水量25%，再冷却到10 ℃(或10 ℃以下)结晶，过滤得KNO3粗品，再重结晶提纯得到KNO3
解析：(1)①由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，使用稀硫酸时，能将NOeq \\al(－,3)(或NO2)充分转化为NO。②经过装置A洗气后的气体主要含有NO和CO2，故装置B中装有碱石灰，用于除去NO气体中混有的CO2。③在装置D中，未参加反应的NO被酸性高锰酸钾溶液氧化为NOeq \\al(－,3)。(2)将废渣加入水中后，应先加入O3将NaNO2氧化为NaNO3，再加入KCl，充分反应后生成KNO3，结合图1可知，过滤后的滤液应浓缩蒸发水量的25%，结合图2可知，蒸发25%的水后，冷却到10 ℃结晶，过滤得到KNO3粗产品，结合图3可知，KNO3的溶解度随温度升高变化幅度较大，而NaCl的溶解度随温度升高变化幅度较小，故可通过重结晶提纯得到KNO3。
6. (1)N2
(2)①1.5≤x＜2 ②11.2 L
(3)4NH3＋4NO＋O2eq \(=====,\s\up7(V2O5))4N2＋6H2O
(4)①2∶3 ②随着DO的增大，厌氧氨氧化菌活性降低；部分NOeq \\al(－,2)被氧化为NOeq \\al(－,3)
解析：(1)用H2或CO催化还原NO生成无污染的物质，NO为氧化剂，还原产物为N2。
(2)①NO不能与NaOH溶液反应，NO、NO2按物质的量之比1∶1时发生的反应为NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，此时x＝1.5；NO2与NaOH溶液发生的反应为2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，此时x＝2。NOx能被NaOH溶液完全吸收，x的取值范围为1.5≤x＜2。②若用100 mL 5 ml·L－1 NaOH溶液吸收NOx生成NaNO2、NaNO3，NaOH恰好完全反应，根据原子守恒知，n(NOx)＝n(N)＝n(Na)＝n(NaOH)＝100×10－3 L×5 ml·L－1＝0.5 ml，标准状况下，被吸收的NOx的体积＝0.5 ml×22.4 L·ml－1＝11.2 L。
(4)①反应Ⅰ中，NHeq \\al(＋,4)被O2氧化为NOeq \\al(－,2)，N元素的化合价由－3升高为＋3，O元素的化合价由0降低为－2，根据得失电子守恒知，参与Ⅰ中反应的n(NHeq \\al(＋,4))∶n(O2)＝2∶3。②根据题目信息知，O2浓度越高，厌氧氨氧化菌活性越低，氮的脱除率下降，同时可能部分NOeq \\al(－,2)被氧化为NOeq \\al(－,3)。