- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
下列过程：①豆科植物根瘤菌将N2转化为氮肥，②雷雨时雨水中存在微量硝酸，③工业上将N2合成氨，④用氨氧化制硝酸，属于固氮的是（ ）
正确答案
解析
解：氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程．
①豆科植物根瘤菌将N2转化为氮肥，是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，属于生物固氮，故①正确；
②雷雨时雨水中存在微量硝酸，N2+O2═2NO，4NO+3O2+2H2O=4HNO3将氮气单质变为化合物中的氮元素，属于大气固氮，故②正确；
③工业上将N2合成氨，N2→NH3，氮气是单质，是游离态的氮，转变为化合态NH3，符合氮的固定定义，属于人工固氮，故③正确；
④用氨氧化制硝酸，显然是含氮化合物之间的相互转化，不符合氮的固定定义，故④错误；
故选A．
下列有关工业生产的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．氨和硝酸及其他氮的化合物都是化合物，不是氮的固定，故A错误；
B．三聚氰胺（C3H6N6）不是一种食品添加剂，故B错误；
C．锌比铜活泼，先失电子形成离子，故C错误；
D．明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成胶状物可吸附悬浮于水中的杂质，故D正确．
故选D．
一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下，N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气． 已知：
（1）请根据以上信息，写出“人工固氮”新方法的热化学方程式：______；
（2）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3h）：
①50℃时从开始到3h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为______；
②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢．请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议（请写出两条）______、______；
（3）氨是氮肥工业的重要原料．某化肥厂生产铵态氮肥（NH4）2SO4的工业流程如下：
①往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因是______．
②煅烧炉中产生的固态副产品为______，生产流程中能被循环利用的物质X为______．
正确答案
解析
解：根据题目信息，N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气，写热化学方程式的物质变化部分为：N2+3H2O
（2）①50℃时从开始到3h内，根据化学反应速率公式v（NH3）=
②加快化学反应速率的外界因素有升高温度、加大浓度、加大压强、使用催化剂等，对于该反应可以升高温度、增大压强，及时补充反应物等，故答案为：升高温度；增大压强；
（3）①先通入足量NH3，再通入CO2的原因是：氨在水中溶解度大，使溶液呈碱性，有利于吸收CO2，增大c（CO32-），促使CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4，故答案为：氨在水中溶解度大，使溶液呈碱性，有利于吸收CO2，增大c（CO32-），促使CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4；
②碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，固态副产品为CaO（或生石灰），CO2（或二氧化碳）能被循环利用，故答案为：CaO（或生石灰）；CO2（或二氧化碳）．
属于人工固氮的化学反应是（ ）
正确答案
解析
解：A、NO与O2反应生成NO2是氮的化合物之间的转化过程，不属于氮的固定过程，故A错误；
B、由NH3转变成NH4HCO3是氮的化合物之间的转化过程，不属于氮的固定过程，故B错误；
C、N2与H2在一定条件下反应生成NH3属于工业合成氨的过程，属于人工固氮方式，故C正确；
D、豆科植物的根瘤菌将氮的化合物转变成植物蛋白属于生物固氮过程，故D错误．
故选C．
（2016春•寿光市校级月考）下列过程中不属于氮的固定的是（ ）
正确答案
解析
解：氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程．
A．工业上合成氨：N2+3H2
B．在雷电作用下，将空气中的氮气转化为含氮化合物硝酸盐，被植物吸收，是由氮气转化为氮的化合物，属于氮的固定，故B正确；
C．由NH3制氮肥，它们间的相互转化，属于化合物间的转化，不符合单质转化为化合物的特点，所以不属于氮的固定，故C错误；
D．大豆的根瘤菌将空气中的氮转化为氨，符合单质转化为化合物的特点，属于氮的固定，故D正确；
故选C．
人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．
Ⅰ．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率．
总反应式为：N2（g）+3H2（g）
则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入______极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N2，该电极的反应式为______．
Ⅱ．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3，相应的反应方程式为：2N2（g）+6H2O（g）═4NH3（g）+3O2（g），△H=Q．
（1）上述反应的平衡常数表达式为______．
（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒玉密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数φ（N2）与反应温度T的关系曲线如图（1）所示，则上述反应的Q______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则如图（2）所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是______（选填字母代号），图（2）中△H的绝对值为1530kJ•mol-1．
Ⅲ．目前工业合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-93.0kJ•mol-1．
回答下列问题：
（1）结合Ⅱ中的数据，则：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）的△H=______．
（2）在一定温度下，将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol．
①达平衡时，H2的转化率α1=______．
②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为α2，当α1+α2=1时，则起始时NH3的物质的量n（NH3）______mol．
正确答案
解析
解：Ⅰ．跟据总反应式：N2+3H2
故答案为：阳；N2+6H++6e-=2NH3；
Ⅱ．（1）上述反应的平衡常数表达式为：K=
（2）曲线的变化先增大后变小．我们知道温度升高反应速率加快．在此题中，反应相同时间，低温下的两点是未达到平衡的两点，随温度的升高，氮气的体积分数随温度升高而变大，曲线的最高点是某温度下达到平衡的点，之后的两点，皆是平衡后的氮气的体积分数，且随温度升高而降低，则生成氨气的反应是放热反应，即此反应的正反应为吸热反应，即△H＞0，故答案为：＞；
（3）根据（2）的结论，反应是吸热反应，应从c、d曲线中找答案，使用催化剂可以降低反应的活化能，因此应该选d；
故答案为：d；
Ⅲ．（1）2N2（g）+6H2O（g）═4NH3（g）+3O2（g）△H=-1530kJ•mol-1 ①
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-93.0kJ•mol-1 ②
②×
故答案为：-570kJ•mol-1；
（2）①N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△n
1 3 2 2
1.8mol （4-2.8）mol
H2的转化率α1为转化率为
故答案为：60%；
②根据题意可以判断出是从正逆两个方向建立的平衡，由此推断出起始时NH3的物质的量为2mol，所以起始时NH3的物质的量2mol，故答案为：2．
如图是有关氮的循环示意图．
（1）过程①中通过______的作用将空气中的氮气固定下来．
（2）请写出②中合成氨反应的化学方程式：______．
（3）请写出③中固氮反应的方程式：______．
（4）过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染．已知NaNO2遇到还原性较强的NH4+等被还原为N2．在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是______．
a．H202 b．NH4Cl c．KN03．
正确答案
豆科作物的根瘤菌
N2+3H2
N2+O2
a、c
解析
解：（1）豆科作物的根瘤菌可把空气中的氮固定下来，故答案为：豆科作物的根瘤菌；
（2）工业利用氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨，反应方程式为：N2+3H2
（3）放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮，反应方程式为：N2+O2
（4）根据提给信息，亚硝酸钠具有氧化性，应选择还原性物质来还原亚硝酸钠，H202 具有氧化性，KN03与亚硝酸钠不反应，NH4Cl可把亚硝酸钠还原为氮气，故答案为：a、c．
起固定氮作用的化学反应是（ ）
正确答案
解析
解：A、N2与H2在一定条件下反应生成NH3，是由单质氮气转化为氨气，符合氮的固定的定义，故A正确；
B、用氨气转化为NO是氮的化合物之间的转化，不是固氮作用的反应，故B错误；
C、雷雨时空气中的N2转化为NO，符合氮的固定的定义，故C正确；
D、氨气转化为碳酸氢铵和硫酸铵氮的化合物之间的转化，不是固氮作用的反应，故D错误．
故选AC．
科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）：
相应的热化学方程式如下：N2（g）+3H2O（1）═2NH3（g）+
回答下列问题：
（1）请在答题卡的坐标图中，画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注．
（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢．请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：______．
（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
①该条件下N2的平衡转化率；
②该条件下反应2NH3（g）
正确答案
适当增大压强、研究新催化剂
解析
解：（1）催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的，使用催化剂后，活化能降低，故答案为：
（2）根据影响反应速率的因素：温度、浓度、压强、催化剂等外界因素，结合目前广泛使用的工业合成氨方法，可以采用增大压强的方法，此外还可以寻找高效的催化剂，
故答案为：适当增大压强、研究新催化剂；
（3）①设平衡时有x molN2转化 N2（g）+3H2（g））
起始物质的量：0.6mol 1.6mol 0
变化的物质的量：x 3x 2x
平衡物质的量：（0.6-x）mol （1.6-3x）mol 2x mol
则有：
故N2的平衡转化率：
②由①可知，N2、H2、NH3平衡时的物质的量分别为：0.2mol、0.4mol、0.8mol，
在2.0L容器中浓度分别为：0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L，
K=
答：该条件下N2的平衡转化率为
下列反应起了氮的固定作用的是（ ）
正确答案
解析
解：A．由NH3氧化制NO是氮元素化合态之间的相互转化，不是固氮，故A错误；
B．3NO2+H2O=2HNO3+NO是氮的化合物之间的转化，不是固氮作用的反应，故B错误；
C．氨气转化为碳酸氢铵是氮的化合物之间的转化，不是固氮作用的反应，故C错误；
D．N2与02在放电条件下反应生成NO，氮由单质转化为化合物，符合氮的固定定义，故D正确；
故选D．
扫码查看完整答案与解析