《2025年学习与评价江苏凤凰教育出版社高中化学必修第二册苏教版河北专版》

　　1.氮的固定是指将________________转化为________________的过程，一般包括________和________两种方式，生物固氮和雷雨天固氮都属于________。“雷雨发庄稼”的化学反应原理(化学方程式表示):
　　__________________________,__________________________,__________________________。

答案： 空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定，包括自然固氮和人工固氮。自然固氮的化学方程式为：N₂ + O₂$\stackrel{放电}{=\!=\!=}$2NO，2NO + O₂ = 2NO₂，3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO。

　　2.请将下表中一氧化氮和二氧化氮的信息补充完整。
　　　　

答案： NO是无色、难溶于水的气体；NO₂是红棕色、有刺激性气味、易溶于水的气体。将充满NO₂的试管倒立于盛水的水槽中，可观察到红棕色气体逐渐消失，试管内液面上升至约试管三分之二处，试管中剩余约三分之一的无色气体；将试管中的无色气体倒置于集气瓶中，可观察到无色气体在集气瓶口立即变为红棕色。

二、核心问题突破
问题一　氮元素是活泼的非金属元素，为什么氮分子很稳定？
氮元素的性质是由氮元素的原子结构决定的。氮元素的原子半径较小，核外最外层有5个电子，得电子能力较强，表现出较强的非金属性，因此氮元素是一种活泼的非金属元素。
而氮分子的性质是由其分子结构(主要是键能)决定的。氮分子由2个氮原子共用3对电子形成，氮分子中的氮氮三键的键能很大,在发生化学反应时，要吸收很高的能量才能打开或破坏分子中的3个共价键，因此氮分子的性质很不活泼。
所以氮元素的性质与氮分子的性质是不同的。

答案：

问题二　生物固氮是如何进行的？
奇妙的豆类根瘤现象引起了科学家们极大的兴趣。研究发现,生物固氮之所以能在常温常压下进行，主要是有一种叫固氮酶的物质在起作用。在固氮酶的催化作用下,空气中的氮气快速、准确地被还原成氨，从而转化为含氮的有机物(如蛋白质、核酸等)，然后从根瘤转移到植物的根细胞,再进入植物其他部分，使其获得氮元素养料。
这些生物巨大的固氮效能启迪科学家研究具有特殊催化能力的固氮酶。然而,由于天然酶是一种非常敏感的物质,极易变质和被破坏,使得研究和使用酶的工作进展不大。因此,化学家和生物学家正在携手合作,致力于天然酶的改造(使其稳定)和模拟酶的工作,即利用化学的方法合成比天然固氮酶简单而又稳定的非蛋白质分子,模拟酶的催化作用,以发展新的非生物催化剂——人工固氮酶,使合成氨反应能够依靠酶的惊人的催化能力,在常温常压下高效、特异地进行。

答案：

问题三　关于合成氨反应的分析。
合成氨反应的热化学方程式为
　　　　　　　N₂(g) + 3H₂(g)$\xlongequal[高温、高压]{催化剂}$2NH₃(g)　△H = - 92.4 kJ·mol⁻¹
1.合成氨反应的速率问题
增大N₂、H₂的浓度,升高反应温度,使用合适的催化剂都可以增大反应速率。
2.合成氨反应的限度问题
合成氨反应是可逆反应,正反应放热，气体体积减小。将混合气体加压后送到合成塔中进行反应，适时地将氨从反应混合物中分离出去有助于生成氨。
3.工业合成氨的反应流程

答案：