生物固氮: ▲ 氮气 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

氮气是空气的主要成分,氮还是构成蛋白质的重要元素,空气中的氮气只有转变成化合物,才能成为植物生长所需的含氮养料。图4-3是生物利用自然界中氮元素的图解,据图回答下列问题:

图4-3

(1)图中(  )表示生物固氮。地球上固氮量最大的微生物是__________,它生活在豆科植物的根内,利用豆科植物光合作用制造的有机物生活,而它通过生物固氮制造的氨则供给豆科植物。因此它与豆科植物这种特殊关系叫__________。

(2)图中④过程中的细菌是____________________,它属于自养生物,因为它能利用环境中_______________的能量把____________________合成有机物。

(3)上图说明组成生物体的一些基本化学元素在生物和无机环境之间是可以_________出现的,____________地流动的,这与生态系统的能量流动是不同的。生态系统的能量流动特点是:①_________________________,②________________________。

(4)写出②和③有关固氮的化学方程式。

②__________________________________________________________________。

③__________________________________________________________________。

(5)氮气在压强为101 kPa,-195.8 ℃时变为液态,因而在高科技领域中常用液氮制造低温环境,使某些材料获得超导性能。超导体的导电特性是_______________________。当前对超导材料的研究已取得显著的进展,若超导应用于电力工业中,将会引起一场革命。如采用超导电缆输电,带来的好处是:①___________________,②______________________。

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氮气杂入少量氯气、氯化氢气体和氧气,欲使这几种气体杂质一步只除去一种。现准备的试剂有:①CuO,②Cu屑,③NaOH溶液,④碱石灰(CaO和NaOH固态混合物),⑤活性炭,⑥浓H2SO4。仪器装置准备如图,四种导管和持夹仪器等已略去。

(1)应选择的试剂及其顺序(用①②等编号)为____________________。

(2)使气流方向由左至右,各仪器出入口的连接顺序(用a、b等编号)为:b接_________,_____接_________,_____接_________。纯氮气由_________口导出。

(3)仪器D中发生反应的化学方程式是____________________。

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氮气杂入少量氯气、氯化氢气体和氧气,欲使这几种气体杂质一步只除去一种.现准备的试剂有:①CuO,②Cu屑,③NaOH溶液,④碱石灰(CaO和NaOH固态混合物),⑤活性炭,⑥浓H2SO4.仪器装置准备如图,四种导管和持夹仪器等已略去.

(1)应选择的试剂及其顺序(用①②等编号)为________.

(2)使气流方向由左至右,各仪器出入口的连接顺序(用a、b等编号)为:b接________,接________,接________.纯氮气由________口导出.

(3)仪器D中发生反应的化学方程式是________.

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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.

(1)根据右侧能量变化示意图1,请写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234KJ/mol
NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234KJ/mol

(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,
其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K 298 398 498
平衡常数K 4.1×106 K1 K2
①该反应的平衡常数表达式:K=
c2(NH3)
c(N2c3(H2)
c2(NH3)
c(N2c3(H2)

②试判断K1
K2(填写“>”,“=”或“<”)
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是
c
c
(填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2      b.v(N2=3v(H2
c.容器内压强保持不变                          d.混合气体的密度保持不变
(3)对反应N2O4(g)?2NO2(g)△H>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示,下列说法正确的是
cd
cd

a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应.若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的
7
8
,则N2的转化率a(N2)=
25%
25%
,以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)=
0.05mol/(L?min)
0.05mol/(L?min)

(5)实验室制取氨气的化学反应方程式
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
2 NH3↑+CaCl2+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
2 NH3↑+CaCl2+2H2O

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氮化硅Si3N4是一种非氧化物高温陶瓷结构材料.粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3气的混合物反应制取.粉末状Si3N4对空气和水都不稳定,粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体和一种难溶性的酸;粉末状Si3N4与空气接触能产生N2和另外一种物质.但是,将粉末状Si3N4和适量MgO(难熔)在230℃1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以得到结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料.
(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的反应方程式:
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl
3SiCl4+4NH3═Si3N4+12HCl

(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的方程式:
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
Si3N4+9H2O═3H2SiO3+4NH3
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2
Si3N4+3O2═3SiO2+2N2

(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀?

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