高中 | 氮气的结构、性质和用途 题目答案及解析

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必修一

第四章 非金属及其化合物

第四节 氨 硝酸 硫酸

氮气的结构、性质和用途

汽车尾气是大气中氮氧化物的主要来源。在汽车内燃机工作时,空气中的部分成分会直接生成少许$\rm NO$$\rm NO$再被氧化为$\rm NO_{2}$

对内燃机中生成$\rm NO$的反应,下列分析正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

属于“氮的固定”

","

涉及共价键的断裂与生成

","

活化能很小

","

在自然界中无法发生

"]
[["AB"]]

$\rm A$.内燃机中氮气发生的反应为内燃机内氮气与氧气反应生成一氧化氮,该反应是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程,属于“氮的固定”,故正确;

$\rm B$.内燃机中涉及的反应为放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,反应中涉及氮氮、氧氧共价键的断裂与氮氧共价键的生成,故正确;

$\rm C$.内燃机中氮气发生的反应为放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮,氮氮三键破坏需要消耗很大的能量,所以反应的活化能很大,故错误;

$\rm D$.自然界中下雷电雨时空气中氮气与氧气放电条件下反应生成一氧化氮,与内燃机中氮气发生的反应为放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮的反应相同,故错误;

故选:$\rm AB$

酸雨中的$\rm HNO_{3}$,可由大气中的$\rm NO_{2}$$\rm H_{2}O$反应生成。对$\rm NO_{2}$$\rm H_{2}O$的反应,下列分析正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

$\\Delta S \\lt 0$

","

$\\rm NO_{2}$表现出了酸性氧化物的性质

","

需要在“放电”条件下发生

","

氧化剂与还原剂物质的量比为$\\rm 1: 2$

"]
[["AD"]]

$\rm A$.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮:$\text{3N}{{\text{O}}_{\text{2}}}+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O=2HN}{{\text{O}}_{\text{3}}}\text{+NO}$,该反应中气体分子数减小,是熵减的反应,故正确;

$\rm B$.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,该反应中二氧化氮与硝酸中氮元素化合价不相同,说明二氧化氮不是酸性氧化物,故错误;

$\rm C$.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应不需要“放电”条件下发生,故错误;

$\rm D$.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,$\rm 3\;\rm mol\; NO_{2}$中的$\rm 2\;\rm mol\; NO_{2}$氮元素的化合价升高为还原剂、$\rm 1\;\rm mol\;NO_{2}$氮元素的化合价降低为氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量比为$\rm 1:2$,故正确;

故选:$\rm AD$

通过${\rm NO}_{x}$传感器可监测${\rm NO}_{x}$的含量,下图为工作原理示意图,其中$\rm Pt$电极上发生的是                反应$\rm ($填“氧化”或“还原”$\rm )$。根据图示信息写出$\rm NiO$电极的电极反应式:                

[["

还原;$\\rm NO\\rm -\\rm 2e^{-}\\rm +\\rm O^{2-}\\rm =\\rm NO_{2}$

"]]

由图,$\rm Pt$电极上氧气得到电子发生还原反应,为正极,$\rm NiO$电极上一氧化氮失去电子被氧化为二氧化氮,电极反应式:$\rm NO\rm -\rm 2e^{-}\rm +\rm O^{2-}\rm =\rm NO_{2}$

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