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下圖是自然界中氮元素循環示意圖。

請據圖回答:
(1)圖中③④作用的名稱是③____________,④______________,土壤中有一種微生物中能完成圖中過程,該微生物為____________。
(2)閃電條件下固氮時可能涉及的反應為______________、______________、_____________;雷雨天時會造成______________,它可直接危害陸生植物的______器官。
(3)農作物生產中,常大量施用工業合成的銨鹽、硝酸鹽等化肥,其中1/3未被農作物利用而進入生物圈。過量NO3-進入河流、湖泊后對水體和生物造成的危害是______________________________。
(4)大豆、花生等可以利用氮氣自身提供含氮肥料。如果小麥、水稻等也能自行固氮,將會給人類帶來的益處是_______________________________。

(1)硝化作用;反硝化作用;硝化細菌
(2)N2+O22NO;2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;酸雨;葉、芽 
(3)會造成水體富營養化,藻類植物過度繁殖,它們死亡后,先被需氧微生物分解,使水中含氧量減少,又被厭氧微生物分解產生H2S、CH4等物質,致使魚及其他水生生物大量死亡
(4)減少使用氮肥的費用,降低糧食成本;減少氮肥生產,從而節省能源;避免氮肥過多,造成水體富營養化


【試題分析】
解析:本題以氮元素在自然界中的循環為背景材料,考查了以下知識點:①生物學中的硝化作用,反硝化作用等;②化學中的合成氨;③環境污染中的水體富營養化;④農業生產中化學肥料的使用問題。
雷雨天氣時,在放電作用下,N2和O2可化合生成NO,這個反應是典型的自然界固氮的過程,涉及的化學反應方程式有:N2+O22NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO 。可見雷雨天時,該反應過多會造成酸雨的發生,它對陸生植物的葉、芽組織有損害作用。
農業生產中,常大量施用工廠合成的銨鹽、硝酸鹽等化肥,其中1/3未被農作物利用而進入生物圈,這些化合態的氮元素進入河流、湖泊中會造成水體富營養化,藻類植物過度繁殖,它們死亡后,先被需氧微生物分解,使水中含氧量減少,又被厭氧微生物分解產生H2S、CH4等物質,致使魚及其他水生生物大量死亡。
使土壤中的氨或銨鹽轉化成亞硝酸鹽和使亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的過程稱為硝化作用,前者是亞硝化細菌的作用,后者是硝化細菌的作用。微生物還原硝酸鹽、亞硝酸鹽為分子氮的過程為反硝化作用。
某些植物如大豆和花生,其根瘤菌可實現將N2直接轉化為化合態的過程,所以這些植物不需要施用氮肥。如果小麥、水稻等也能自行固氮,將會給人類帶來很多好處,例如,減少使用氮肥的費用,降低糧食成本;減少氮肥生產,從而節省能源;避免氮肥過多,造成水體富營養化。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

下圖是氮元素在自然界中的循環示意圖,又知1mol氮氣與氧氣化合生成2mol NO氣體時需吸收180.7kJ熱量。試回答:

(1)圖中         過程稱為氮的固定(填寫序號)

(2)下列能將蛋白質轉化為氨的生物是       (填寫字母)

A.藻類       B.分解者       C.化能合成細菌

(3)若在一次雷雨閃電中兩塊云間的電勢差為109 V,從一塊云移到另一塊云的電量約為30C,此次閃電放出的能量是       kJ。

(4)若閃電時有千分之一的能量用于生成NO,能產生NO       mol。

(5)此次雷雨生成物相當于給大地施加尿素[CO(NH2)2]肥料      kg。

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科目:高中化學 來源:2010年浙江省慈溪中學高二第二學期期中考試(1—3班)化學試題 題型:填空題

(19分)運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義。
(1)硫酸生產中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如下圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態)。根據圖示回答下列問題:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H       0(填“>”或“<”);若在恒溫、恒
壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡        移動(填“向左”、“向右”或“不”);
若在固定容積的密閉容器中發生反應,起始時SO2和O2分別為1mol和0.5mol,達到平衡時SO2的轉化率為90%。則從SO3開始進行反應,在相同條件下,欲使平衡時各成分的體積分數與前者相同,則起始時SO3的物質的量     ,轉化率為           
②若溫度為T1、T2,反應的平衡常數分別為K1、K2,則K1      K2;若反應進行到狀
態D時,           (填“>”、“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。
①寫出自然界固氮的化學反應方程式:                         
②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下,將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應后溶液中顯中性,則c(NH4+      c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代數式表示出氨水的電離平衡常數表達式           
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態存在。在25°C下,向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1硝酸銀溶液,有白色沉淀生成。向反應后的濁液中,繼續加入0.1mol·L-1的NaI溶液,看到的現象是            ,產生該現象的原因是(用離子方程式表示)                             
(已知25°C時

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科目:高中化學 來源:2015屆廣東省高一第一學期期末考試化學試卷B(解析版) 題型:填空題

氮是生命的基礎,由于存在著氮的循環,生命世界才能像我們所見到的那樣生機勃勃,充滿活力。下圖是自然界中氮的循環圖,請回答有關問題。

(1)從空氣中獲取氮是人類長久以來追求的目標。下列有關說法正確的是_________(填序號)。

a.圖中①②③④⑤都屬于自然界的固氮過程

b.在過程⑥中,氮元素的化合價降低

c.反應②的化學方程式是N2 +O2 2NO

d.德國化學家哈伯發明了合成氨工藝,其主要反應如下2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)氨經氧化后可得到硝酸,而硝酸能與氨形成含氮量很高的肥料NH4NO3,施用于土壤而實現非自然形式的氮循環。但這種肥料不適宜與堿性物質共用,否則會降低肥效,其原因是_________________________________(用離子方程式表示)。

(3)人類活動對氮循環產生著明顯的影響。汽車尾氣中的NO,是造成光化學煙霧的物質之一,但NO對人體又起著獨特的生理作用,被譽為“明星分子”,有三位科學家因此項研究成果而獲得1998年諾貝爾獎。上述事實說明我們應辨證地看待化學物質的作用。科技人員已經找到了一些解決NO排放的方法。在汽車尾氣排放管中安裝一個催化轉化器,可將尾氣中另一種有害氣體CO跟NO反應轉化為空氣中的兩種成分。氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如下圖所示。

寫出上述變化中的總化學反應方程式____________________________________。

 

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科目:高中化學 來源: 題型:

氮是生命的基礎,由于存在著氮的循環,生命世界才能像我們所見到的那樣生機勃勃,充滿活力。下圖是自然界中氮的循環圖,請回答有關問題。

(1)從空氣中獲取氮是人類長久以來追求的目標。下列有關說法正確的是_________(填序號)。

a.圖中①②③④⑤都屬于自然界的固氮過程

b.在過程⑥中,氮元素的化合價降低

c.反應②的化學方程式是N2 + O2 2NO

d.德國化學家哈伯發明了合成氨工藝,其主要反應如下

            2 NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)氨經氧化后可得到硝酸,而硝酸能與氨形成含氮量很高的肥料NH4NO3,施用于土壤而實現非自然形式的氮循環。但這種肥料不適宜與堿性物質共用,否則會降低肥效,其原因是_________________________________(用離子方程式表示)。

(3)人類活動對氮循環產生著明顯的影響。汽車尾氣中的NO,是造成光化學煙霧的物質之一,但NO對人體又起著獨特的生理作用,被譽為“明星分子”,有三位科學家因此項研究成果而獲得1998年諾貝爾獎。上述事實說明我們應辨證地看待化學物質的作用。

科技人員已經找到了一些解決NO排放的方法。在汽車尾氣排放管中安裝一個催化轉化器,可將尾氣中另一種有害氣體CO跟NO反應轉化為空氣中的兩種成分。氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如下圖所示。

寫出上述變化中的總化學反應方程式____________________________________。

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