(15分)氨是氮循環過程中的重要物質,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H—H鍵能為436 kJ/mol, NN鍵能為945 kJ/mol,N—H鍵能為391 kJ/mol。寫出工業合成氨反應的化學方程式
;由鍵能計算說明此反應是
反應(填“吸熱”或“放熱”),合成氨反應(消耗1molN2 時)的△H =
。
(2)恒溫下,向一個2L的密閉容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2,反應過程中對NH3的濃度進行檢測,得到的數據如下表所示:
時間/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
c(NH3)/(mol/L) |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
5min內,用N2濃度的變化表示的反應速率為 ,此條件下, 反應達到平衡的時間為: ,其化學平衡常數K= ;達到平衡后氨氣的轉化率為: 。
(15分)(1)N2 + 3H22NH3 .............................3分
放熱 ............................................................ 2分
△H == —93kJ/mol .....................................2分
(2)0.008mol/(L·min) ......................................2分
20min ....................... .......................2分
K= 0.1 ;............................................2分
達到平衡后氨氣的轉化率為: 20% 。.................2分
【解析】
科目:高中化學 來源: 題型:022
像根瘤菌那樣在常溫常壓下把游離氮固定下來供作物吸收,這種方法稱之為生物模擬固氮。近年來,國內外科學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構。固氮酶由二氮酶和二氮還原酶兩種蛋白質組成,含有一定數量的鉬原子、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,活性就會喪失一半,故至今仍未搞清固氮酶的固氮機理。但使非豆科植物的根部也結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料
B.豆科植物根瘤菌將含氮化合物轉變為植物蛋白質
C.將氨轉變成硝酸及其他氮的化合物
D.將空氣中的氮氣轉變為含氮的化合物
2.二氮酶這種蛋白質お的1%水溶液滲透壓在24℃是112Pa,該蛋白質的含鐵量是0.814%。 根據滲透壓值,算出二氮酶的分子量(答數不滿1000就舍去)__________________。
3.為確定固氮的最終產物,做了如下實驗:
①把固氮菌培養在含15N2的空氣中,細胞迅速固定N元素,短期內細胞的谷氨酸便出現大量的15N。
②如果把細胞培養于含有15NH3的培養基中,固氮能力立刻停止,但吸入的氨態氮迅速轉入谷氨酸中。
(1)由此可推出固氮的最終產物為________。
(2)工業上固氮的方法是(寫出反應條件)________。若生物固氮也是按此反應進行,你認為何者效率高?簡述理由?______________________________________________________
4.某生態系統中氮循環簡圖如圖所示:
(1)哪一類生物能將蛋白質轉化為氨__________.
A.分解者
B.藻類
C.化能合成類生物
(2)該生態系統的豆科植物不施氮肥,仍能表現出良好的長勢,其原因是________。
(3)雷雨中常含有微量的硝酸而為農作物所利用,用化學方程式解釋HNO3的形成過程_____ __ _。
(4)硝化細菌能夠將NH3氧化為硝酸和亞硝酸,寫出有關的化學反應方程式_______
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,他們重視對生物固氮的研究利用,培育和引進了優良的豆科牧草良種,選育了高效的和適應性強的根瘤菌,結果形成了一望無際的優良牧場。褐球固氮菌于有氧狀態下,在無氮培養中生長時,通過固定空氣中氮取得它所需要的氮,在標準大氣壓和303K時,多少體積的空氣能夠供應1dm3的細菌所需要的氮氣,已知該細菌每立方厘米重為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 來源:物理教研室 題型:022
1.氮的固定是指_______.
A.植物從土壤中吸收含氮養料
B.豆科植物根瘤菌將含氮化合物轉變為植物蛋白質
C.將氨轉變成硝酸及其他氮的化合物
D.將空氣中的氮氣轉變為含氮的化合物
2.二氮酶這種蛋白質お的1%水溶液滲透壓在24℃是112Pa,該蛋白質的含鐵量是0.814%。 根據滲透壓值,算出二氮酶的分子量(答數不滿1000就舍去)__________________。
3.為確定固氮的最終產物,做了如下實驗:
①把固氮菌培養在含15N2的空氣中,細胞迅速固定N元素,短期內細胞的谷氨酸便出現大量的15N。
②如果把細胞培養于含有15NH3的培養基中,固氮能力立刻停止,但吸入的氨態氮迅速轉入谷氨酸中。
(1)由此可推出固氮的最終產物為________。
(2)工業上固氮的方法是(寫出反應條件)________。若生物固氮也是按此反應進行,你認為何者效率高?簡述理由?______________________________________________________
4.某生態系統中氮循環簡圖如圖所示:
(1)哪一類生物能將蛋白質轉化為氨__________.
A.分解者
B.藻類
C.化能合成類生物
(2)該生態系統的豆科植物不施氮肥,仍能表現出良好的長勢,其原因是________。
(3)雷雨中常含有微量的硝酸而為農作物所利用,用化學方程式解釋HNO3的形成過程_____ __ _。
(4)硝化細菌能夠將NH3氧化為硝酸和亞硝酸,寫出有關的化學反應方程式_______
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,他們重視對生物固氮的研究利用,培育和引進了優良的豆科牧草良種,選育了高效的和適應性強的根瘤菌,結果形成了一望無際的優良牧場。褐球固氮菌于有氧狀態下,在無氮培養中生長時,通過固定空氣中氮取得它所需要的氮,在標準大氣壓和303K時,多少體積的空氣能夠供應1dm3的細菌所需要的氮氣,已知該細菌每立方厘米重為0.84mg,含氮量為7%,空氣中N2的體積百分比為78%。
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