组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 氮族元素及其化合物 > 氮气 > 氮的固定
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:431 题号:19558163
工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径,但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。
(1)氮的固定有以下常见方式:
生物固氮:
工业合成氨:
通过雷电固氮:___________。(写出反应方程式)
(2)断开氮分子中的N≡N键,需要___________能量(填“吸收”或“释放”)。
(3)高温不利于提高工业合成氨中N2的平衡转化率。
①生产中依然选择高温合成氨,目的是___________
②针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了采用M—LiH(M表示金属)复合催化剂的解决方案。做对比实验,测得反应速率如下图所示。

资料:用单位时间内每克催化剂所获得的NH3的物质的量表示反应速率
a.无LiH,催化效率最高的金属是___________
b.有LiH,反应速率明显增大。文献报道了M—LiH可能的催化过程如下:
i.N2=2N(在M表面解离)
ii.
iii.___________
在较低压强、较低温度下合成了NH3,这是合成氨反应研究中的重要突破。
(4)最近,我国科研人员报道了一种氯化镁循环法,可进一步降低能耗。该方法的总反应为。转化关系如下:

①A是___________
②科研人员将X与混合反应,证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应,产物中=___________

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【推荐1】研究氮及其化合物在自然界中的循环对于生产生活意义重大。自然界中氮的循环示意图如下所示。

(1)农村有句谚语叫“雷雨肥庄稼”,体现了氮循环的部分过程,有关反应的化学方程式是________
(2)尿素[CO(NH2)2]是过程Ⅰ的排泄物,其最终能水解为NH3________
(3)在农田土壤中,过程Ⅱ、Ⅲ涉及的变化示意如下:
硝化作用:
反硝化作用:N2
①硝化作用中的“O”部分来自O2、部分来自H2O,确认两种“O”在中所占比例大小的方法是_________
②以CH3OH为碳源能有效促进反硝化作用,CH3OH的主要作用是________(填“提供电子”或“接受电子”)。
(4)水中氮、磷过多,造成水中藻类疯长,消耗溶解氧,水质恶化。化学耗氧量(COD)能衡量水体受污染的程度,它是指用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量,换算成氧的量(O)/(mg·L1)来表示。其测量过程如下所示:

①不能用盐酸酸化水样,原因是___________
②“滴定”的反应如下,将其补充完整:_____,__+__+___=___CO2↑+___Mn2++___。
③经数据处理,氧化100mL水样消耗 a mol KMnO4,则该水样的COD的值为______mg·L1
2024-03-15更新 | 45次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】硝酸是重要的化工原料。工业制硝酸的原理示意图可简略表示如下(反应条件和部分生成物已略去):

(1)合成塔中反应的化学方程式为___________
(2)物质A是___________。向吸收塔中通入A的作用是___________
(3)硝酸能溶解铜,请写出铜和稀硝酸反应的离子方程式:___________,在该反应中硝酸体现了___________性。
(4)用绿色氧化剂(10%H2O2和20%稀硝酸的混合液)溶解铜,基本无氮氧化物排放,写出Cu与绿色氧化剂反应的离子反应方程式___________
(5)硝酸工业尾气中的会造成光化学烟雾和酸雨,污染环境,可用碱性溶液吸收。已知用碳酸钠溶液吸收时会生成CO2和另一种化合物,写出反应的离子方程式___________
2024-05-03更新 | 187次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用图表示。

(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是_______(填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是_______(填字母序号)。
a. 海洋中存在游离态的氮
b. 海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c. 向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量
(3)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响,表为对10 L人工海水样本的监测数据:
温度/℃样本氨氮含量/mg处理24 h处理48 h
氨氮含量/mg氨氮含量/mg
201008838788
251008757468
301008798600
401008977910

硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是_______,在最佳反应温度时,48 h内去除氨氮反应的平均速率是_______mg·L-1·h-1
2021-05-26更新 | 244次组卷
共计 平均难度:一般