题目内容

(15分)氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

(1)已知:H—H键能为436 kJ/mol, NN键能为945 kJ/mol,N—H键能为391 kJ/mol。写出工业合成氨反应的化学方程式                                ;由键能计算说明此反应是               反应(填“吸热”或“放热”),合成氨反应(消耗1molN2 时)的△H =             

(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:

 

时间/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/(mol/L)

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

5min内,用N2浓度的变化表示的反应速率为                 ,此条件下, 反应达到平衡的时间为:           ,其化学平衡常数K=              ;达到平衡后氨气的转化率为:              

 

【答案】

(15分)(1)N2 + 3H22NH3        .............................3分

放热    ............................................................   2分

△H == —93kJ/mol   .....................................2分

(2)0.008mol/(L·min)    ......................................2分

             20min  ....................... .......................2分

K=     0.1      ;............................................2分

达到平衡后氨气的转化率为:   20%         。.................2分

【解析】

 

练习册系列答案
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像根瘤菌那样在常温常压下把游离氮固定下来供作物吸收,这种方法称之为生物模拟固氮。近年来,国内外科学家正在探索这一课题,纷纷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组成和结构。固氮酶由二氮酶和二氮还原酶两种蛋白质组成,含有一定数量的钼原子、铁原子和酸溶性的硫原子。由于二氮还原酶在空气中暴露30秒,活性就会丧失一半,故至今仍未搞清固氮酶的固氮机理。但使非豆科植物的根部也结出根瘤的研究却取得令人欣喜的突破。

1.氮的固定是指_______.

A.植物从土壤中吸收含氮养料

B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质

C.将氨转变成硝酸及其他氮的化合物

D.将空气中的氮气转变为含氮的化合物

2.二氮酶这种蛋白质お的1%水溶液渗透压在24112Pa,该蛋白质的含铁量是0.814%。    根据渗透压值,算出二氮酶的分子量(答数不满1000就舍去)__________________

3.为确定固氮的最终产物,做了如下实验:

    把固氮菌培养在含15N2的空气中,细胞迅速固定N元素,短期内细胞的谷氨酸便出现大量的15N

    如果把细胞培养于含有15NH3的培养基中,固氮能力立刻停止,但吸入的氨态氮迅速转入谷氨酸中。

    (1)由此可推出固氮的最终产物为________

    (2)工业上固氮的方法是(写出反应条件)________。若生物固氮也是按此反应进行,你认为何者效率高?简述理由?______________________________________________________

4.某生态系统中氮循环简图如图所示:

(1)哪一类生物能将蛋白质转化为氨__________.

A.分解者

B.藻类

C.化能合成类生物

(2)该生态系统的豆科植物不施氮肥,仍能表现出良好的长势,其原因是________

(3)雷雨中常含有微量的硝酸而为农作物所利用,用化学方程式解释HNO3的形成过程_____     __                  _

(4)硝化细菌能够将NH3氧化为硝酸和亚硝酸,写出有关的化学反应方程式_______

5.很久以前,澳大利亚有着大片大片荒芜的土地,近几十年来,他们重视对生物固氮的研究利用,培育和引进了优良的豆科牧草良种,选育了高效的和适应性强的根瘤菌,结果形成了一望无际的优良牧场。褐球固氮菌于有氧状态下,在无氮培养中生长时,通过固定空气中氮取得它所需要的氮,在标准大气压和303K时,多少体积的空气能够供应1dm3的细菌所需要的氮气,已知该细菌每立方厘米重为0.84mg,含氮量为7%,空气中N2的体积百分比为78%。

 

像根瘤菌那样在常温常压下把游离氮固定下来供作物吸收,这种方法称之为生物模拟固氮。近年来,国内外科学家正在探索这一课题,纷纷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组成和结构。固氮酶由二氮酶和二氮还原酶两种蛋白质组成,含有一定数量的钼原子、铁原子和酸溶性的硫原子。由于二氮还原酶在空气中暴露30秒,活性就会丧失一半,故至今仍未搞清固氮酶的固氮机理。但使非豆科植物的根部也结出根瘤的研究却取得令人欣喜的突破。

1.氮的固定是指_______.

A.植物从土壤中吸收含氮养料

B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质

C.将氨转变成硝酸及其他氮的化合物

D.将空气中的氮气转变为含氮的化合物

2.二氮酶这种蛋白质お的1%水溶液渗透压在24112Pa,该蛋白质的含铁量是0.814%。    根据渗透压值,算出二氮酶的分子量(答数不满1000就舍去)__________________

3.为确定固氮的最终产物,做了如下实验:

    把固氮菌培养在含15N2的空气中,细胞迅速固定N元素,短期内细胞的谷氨酸便出现大量的15N

    如果把细胞培养于含有15NH3的培养基中,固氮能力立刻停止,但吸入的氨态氮迅速转入谷氨酸中。

    (1)由此可推出固氮的最终产物为________

    (2)工业上固氮的方法是(写出反应条件)________。若生物固氮也是按此反应进行,你认为何者效率高?简述理由?______________________________________________________

4.某生态系统中氮循环简图如图所示:

(1)哪一类生物能将蛋白质转化为氨__________.

A.分解者

B.藻类

C.化能合成类生物

(2)该生态系统的豆科植物不施氮肥,仍能表现出良好的长势,其原因是________

(3)雷雨中常含有微量的硝酸而为农作物所利用,用化学方程式解释HNO3的形成过程_____     __                  _

(4)硝化细菌能够将NH3氧化为硝酸和亚硝酸,写出有关的化学反应方程式_______

5.很久以前,澳大利亚有着大片大片荒芜的土地,近几十年来,他们重视对生物固氮的研究利用,培育和引进了优良的豆科牧草良种,选育了高效的和适应性强的根瘤菌,结果形成了一望无际的优良牧场。褐球固氮菌于有氧状态下,在无氮培养中生长时,通过固定空气中氮取得它所需要的氮,在标准大气压和303K时,多少体积的空气能够供应1dm3的细菌所需要的氮气,已知该细菌每立方厘米重为0.84mg,含氮量为7%,空气中N2的体积百分比为78%。

 

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