Question

1909年化學家哈伯在實驗室首次合成了氨．2007年化學家格哈德?埃特爾在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程，獲得諾貝爾化學獎．
（1）將氫氣和氮氣在高溫、高壓和催化劑的條件下合成氨（NH₃）．反應的化學方程式為______．
（2）用分別表示N₂、H₂、NH₃．觀察下圖，寫出符合在催化劑表面合成氨反應過程的順序______（將下面五張圖按反應過程順序用序號排列）．

（3）表面化學對于化學工業很重要，它可以幫助我們了解不同的過程．在潮濕的空氣里，鐵表面吸附了一層薄薄的水膜，同時由于空氣中O₂的溶解，水膜呈中性．若空氣中CO₂溶解，水膜呈酸性，寫出該反應的化學方程式______．在汽車排氣管上安裝尾氣凈化裝置，可使尾氣中的CO和NO在催化劑表面發生反應，產生兩種空氣組成的氣體，寫出該反應的化學方程式______．

Answer 1

解：（1）氫氣和氮氣在高溫、高壓和催化劑的條件下反應生成氨．
該反應的化學方程式為：N₂+3H₂2NH₃．
（2）化學反應的實質是分子分成原子，原子重新組合成新的分子．因此應從表示氮氣和氫氣的圖形⑤開始，到分子分成原子的圖形④，到原子的重新組合的圖形①，到形成新分子的圖形②，到新分子脫離催化劑的圖形③，從而完成整個反應．
（3）水膜中溶解了二氧化碳后，由于二氧化碳能與水化合生成碳酸，碳酸又具有酸性，因此水膜呈酸性．上述反應的化學方程式為：CO₂+H₂O=H₂CO₃．
根據空氣的組成成分和質量守恒定律可知：兩種生成物是氮氣和二氧化碳．
因此一氧化碳和一氧化氮在催化劑的作用下反應生成氮氣和二氧化碳．
該反應的化學方程式為：2CO+2NON₂+2CO₂．
故答案為：
（1）N₂+3H₂2NH₃．
（2）⑤④①②③．
（3）CO₂+H₂O=H₂CO₃；2CO+2NON₂+2CO₂．
分析：書寫化學方程式時，必須知道反應物、生成物和反應條件，必須遵守質量守恒定律的兩個原則．
（1）該反應是在高溫、高壓和催化劑三個條件的共同作用下完成的．
（2）可以從化學反應的實質分析、推導，從而得出本題的答案．
（3）第一空答案的得出，必須結合二氧化碳與水的反應和碳酸的酸堿性．
第二空可以根據質量守恒定律得出生成物是氮氣和二氧化碳，然后再根據化學方程式的書寫方法得出本題的答案．
點評：本題主要考查化學方程式的書寫和化學反應的實質，同時加強了對化學反應的實質的理解和應用．難度較大．