氨是氮循環(huán)過(guò)程中的重要物質(zhì),氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

(1)根據(jù)圖1提供的信息,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                  ,在圖1中曲線        (填“a” 或“b”)表示加入鐵觸媒的能量變化曲線。

                  圖1                                    圖2

[

(2)在恒容容器中,下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是        

    A.3v(H2)=2v(NH3)              B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmol N2的同時(shí)生成2nmolNH3

    C.混合氣體的密度不再改變       D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化

(3)一定溫度下,向2L密閉容器中充入1molN2和3molH2,保持體積不變,0.5min后達(dá)到平衡,測(cè)得容器中有0.4mol NH3,則平均反應(yīng)速率v(N2)=           ,該溫度下的平衡常數(shù)K=            。若升高溫度,K值變化     (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(4)為了尋找合成NH3的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T(℃)

n (N2)/n(H2)

P(MPa)

450

1/3

1

_   

_   

10

480

_    

10

A.請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

B.根據(jù)反應(yīng)N2+ 3H2 2NH3的特點(diǎn),在給出的坐標(biāo)圖2中,

畫(huà)出其在1MPa和10MPa條件下H2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢(shì)曲線示意圖,并標(biāo)明各條曲線的壓強(qiáng)。

(5)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的 SCY陶瓷(能傳遞H+),實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖。陰極的電極反應(yīng)式                 

(1)N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)H 92kJ/mol ,(2分)(1分)

  (2) B D      (2分)

  (3)0.2mol.L-1.min-1,(2分) 0.058, (2分) 減小(1分)

(4)(表格全填對(duì)2分,畫(huà)圖2分)

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T(℃)

n (N2)/n(H2)

P(MPa)

_450 

_ 1/3 

_ 1/3  

(5)N2 + 6 H+ + 6e 2NH3。(2分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:022

像根瘤菌那樣在常溫常壓下把游離氮固定下來(lái)供作物吸收,這種方法稱之為生物模擬固氮。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外科學(xué)家正在探索這一課題,紛紛把目光集中在根瘤菌上,研究具有非凡固氮功能的固氮酶的組成和結(jié)構(gòu)。固氮酶由二氮酶和二氮還原酶兩種蛋白質(zhì)組成,含有一定數(shù)量的鉬原子、鐵原子和酸溶性的硫原子。由于二氮還原酶在空氣中暴露30秒,活性就會(huì)喪失一半,故至今仍未搞清固氮酶的固氮機(jī)理。但使非豆科植物的根部也結(jié)出根瘤的研究卻取得令人欣喜的突破。

1.氮的固定是指_______.

A.植物從土壤中吸收含氮養(yǎng)料

B.豆科植物根瘤菌將含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏鞍踪|(zhì)

C.將氨轉(zhuǎn)變成硝酸及其他氮的化合物

D.將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹幕衔?/span>

2.二氮酶這種蛋白質(zhì)お的1%水溶液滲透壓在24112Pa,該蛋白質(zhì)的含鐵量是0.814%。    根據(jù)滲透壓值,算出二氮酶的分子量(答數(shù)不滿1000就舍去)__________________。

3.為確定固氮的最終產(chǎn)物,做了如下實(shí)驗(yàn):

    把固氮菌培養(yǎng)在含15N2的空氣中,細(xì)胞迅速固定N元素,短期內(nèi)細(xì)胞的谷氨酸便出現(xiàn)大量的15N。

    如果把細(xì)胞培養(yǎng)于含有15NH3的培養(yǎng)基中,固氮能力立刻停止,但吸入的氨態(tài)氮迅速轉(zhuǎn)入谷氨酸中。

    (1)由此可推出固氮的最終產(chǎn)物為________。

    (2)工業(yè)上固氮的方法是(寫(xiě)出反應(yīng)條件)________。若生物固氮也是按此反應(yīng)進(jìn)行,你認(rèn)為何者效率高?簡(jiǎn)述理由?______________________________________________________

4.某生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)簡(jiǎn)圖如圖所示:

(1)哪一類(lèi)生物能將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨__________.

A.分解者

B.藻類(lèi)

C.化能合成類(lèi)生物

(2)該生態(tài)系統(tǒng)的豆科植物不施氮肥,仍能表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)勢(shì),其原因是________

(3)雷雨中常含有微量的硝酸而為農(nóng)作物所利用,用化學(xué)方程式解釋HNO3的形成過(guò)程_____     __                  _。

(4)硝化細(xì)菌能夠?qū)?/span>NH3氧化為硝酸和亞硝酸,寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式_______

5.很久以前,澳大利亞有著大片大片荒蕪的土地,近幾十年來(lái),他們重視對(duì)生物固氮的研究利用,培育和引進(jìn)了優(yōu)良的豆科牧草良種,選育了高效的和適應(yīng)性強(qiáng)的根瘤菌,結(jié)果形成了一望無(wú)際的優(yōu)良牧場(chǎng)。褐球固氮菌于有氧狀態(tài)下,在無(wú)氮培養(yǎng)中生長(zhǎng)時(shí),通過(guò)固定空氣中氮取得它所需要的氮,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和303K時(shí),多少體積的空氣能夠供應(yīng)1dm3的細(xì)菌所需要的氮?dú),已知該?xì)菌每立方厘米重為0.84mg,含氮量為7%,空氣中N2的體積百分比為78%。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:物理教研室 題型:022

像根瘤菌那樣在常溫常壓下把游離氮固定下來(lái)供作物吸收,這種方法稱之為生物模擬固氮。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外科學(xué)家正在探索這一課題,紛紛把目光集中在根瘤菌上,研究具有非凡固氮功能的固氮酶的組成和結(jié)構(gòu)。固氮酶由二氮酶和二氮還原酶兩種蛋白質(zhì)組成,含有一定數(shù)量的鉬原子、鐵原子和酸溶性的硫原子。由于二氮還原酶在空氣中暴露30秒,活性就會(huì)喪失一半,故至今仍未搞清固氮酶的固氮機(jī)理。但使非豆科植物的根部也結(jié)出根瘤的研究卻取得令人欣喜的突破。

1.氮的固定是指_______.

A.植物從土壤中吸收含氮養(yǎng)料

B.豆科植物根瘤菌將含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏鞍踪|(zhì)

C.將氨轉(zhuǎn)變成硝酸及其他氮的化合物

D.將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹幕衔?/span>

2.二氮酶這種蛋白質(zhì)お的1%水溶液滲透壓在24112Pa,該蛋白質(zhì)的含鐵量是0.814%。    根據(jù)滲透壓值,算出二氮酶的分子量(答數(shù)不滿1000就舍去)__________________。

3.為確定固氮的最終產(chǎn)物,做了如下實(shí)驗(yàn):

    把固氮菌培養(yǎng)在含15N2的空氣中,細(xì)胞迅速固定N元素,短期內(nèi)細(xì)胞的谷氨酸便出現(xiàn)大量的15N

    如果把細(xì)胞培養(yǎng)于含有15NH3的培養(yǎng)基中,固氮能力立刻停止,但吸入的氨態(tài)氮迅速轉(zhuǎn)入谷氨酸中。

    (1)由此可推出固氮的最終產(chǎn)物為________。

    (2)工業(yè)上固氮的方法是(寫(xiě)出反應(yīng)條件)________。若生物固氮也是按此反應(yīng)進(jìn)行,你認(rèn)為何者效率高?簡(jiǎn)述理由?______________________________________________________

4.某生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)簡(jiǎn)圖如圖所示:

(1)哪一類(lèi)生物能將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨__________.

A.分解者

B.藻類(lèi)

C.化能合成類(lèi)生物

(2)該生態(tài)系統(tǒng)的豆科植物不施氮肥,仍能表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)勢(shì),其原因是________

(3)雷雨中常含有微量的硝酸而為農(nóng)作物所利用,用化學(xué)方程式解釋HNO3的形成過(guò)程_____     __                  _

(4)硝化細(xì)菌能夠?qū)?/span>NH3氧化為硝酸和亞硝酸,寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式_______

5.很久以前,澳大利亞有著大片大片荒蕪的土地,近幾十年來(lái),他們重視對(duì)生物固氮的研究利用,培育和引進(jìn)了優(yōu)良的豆科牧草良種,選育了高效的和適應(yīng)性強(qiáng)的根瘤菌,結(jié)果形成了一望無(wú)際的優(yōu)良牧場(chǎng)。褐球固氮菌于有氧狀態(tài)下,在無(wú)氮培養(yǎng)中生長(zhǎng)時(shí),通過(guò)固定空氣中氮取得它所需要的氮,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和303K時(shí),多少體積的空氣能夠供應(yīng)1dm3的細(xì)菌所需要的氮?dú),已知該?xì)菌每立方厘米重為0.84mg,含氮量為7%,空氣中N2的體積百分比為78%。

 

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