单选题
关于氮气的描述错误的是().
A
化学性质不活泼
B
能直接与碳和氧化合
C
能与某些金属或非金属化合
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于氮气化学性质的选择题,我们需要逐一分析各个选项,找出描述**错误**的一项。
**1. 分析氮气的结构与性质基础**
氮气($N_2$)分子中,两个氮原子之间通过氮氮三键($N \equiv N$)结合。由于氮氮三键的键能非常大(约 $946 \text{ kJ/mol}$),破坏它需要消耗大量的能量。因此,在常温常压下,氮气的化学性质非常稳定,不活泼。
**2. 逐项解析**
* **A. 化学性质不活泼**
* **分析**:基于上述结构分析,氮气在常温下很难与其他物质发生反应,常用作保护气。
* **结论**:该描述是**正确**的。
* **B. 能直接与碳和氧化合**
* **分析与碳的反应**:氮气与碳单质在通常条件下不反应。即使在高温下,氮气也不易直接与碳化合生成氰化物等物质(工业上制备氰化钙等通常需要更复杂的条件或间接方法,且不是简单的直接化合)。
* **分析与氧的反应**:氮气与氧气在常温下不反应。只有在**放电**(如闪电)或**高温**(如汽车引擎内、电弧炉)条件下,氮气才能与氧气直接化合生成一氧化氮($N_2 + O_2 \xrightarrow{\text{放电或高温}} 2NO$)。
* **综合判断**:选项表述为“能直接与碳和氧化合”,暗示这是一种容易发生的或常规的直接反应。虽然特定极端条件下能与氧反应,但绝不能与碳直接简单化合,且与氧的反应条件苛刻,并非一般意义上的“能直接化合”(通常指常温或加热即可)。更重要的是,氮气**不能**直接与碳化合。因此,该描述存在明显科学性错误。
* **结论**:该描述是**错误**的。
* **C. 能与某些金属或非金属化合**
* **分析与金属反应**:在点燃或高温条件下,氮气能与某些活泼金属反应。例如,镁条在氮气中燃烧生成氮化镁:$3Mg + N_2 \xrightarrow{\text{点燃}} Mg_3N_2$。锂在常温下也能与氮气缓慢反应。
* **分析与非金属反应**:最著名的例子是与氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨:$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$。此外,如前所述,在放电条件下能与氧气(非金属单质)反应。
* **结论**:该描述是**正确**的,氮气确实能在特定条件下与某些金属(如Mg、Li)和非金属(如H、O)发生化合反应。
**3. 最终结论**
题目要求选出描述**错误**的一项。
* A 项正确描述了氮气的稳定性。
* C 项正确描述了氮气在特定条件下的反应能力。
* B 项错误地认为氮气能直接与碳化合,且忽略了与氧化合所需的苛刻条件,表述不准确且包含科学事实错误。
因此,正确答案是 **B**。
相关知识点:
氮气不能直接与碳氧化合
题目纠错
焊工特种作业-钎焊(官方)
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