Question

（2011?朝陽(yáng)區(qū)二模）氮?dú)馐侵苽浜�氮化合物的一種重要物質(zhì)，而氮的化合物用途廣泛．
（1）下面是利用氮?dú)獾囊环N途徑：
過(guò)程Ⅱ的化學(xué)方程式是

N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃或N₂+O₂

放電  .

2NO

．
（2）氨氣的制備與運(yùn)輸過(guò)程中都有嚴(yán)格要求．
①合成氨時(shí)，溫度過(guò)高，氨氣的產(chǎn)率降低，試從化學(xué)平衡移動(dòng)原理的角度加以解釋

合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向生成氮?dú)夂蜌錃獾姆较蛞苿?dòng)，從而使氨氣的產(chǎn)率降低

．
②運(yùn)輸時(shí)，嚴(yán)禁與鹵素（如Cl₂）混裝運(yùn)輸．若二者接觸時(shí)劇烈反應(yīng)產(chǎn)生白煙，且0.4mol NH₃參加反應(yīng)時(shí)有0.3mol e^-轉(zhuǎn)移．寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂

．
③工業(yè)上也可在堿性溶液中通過(guò)電解的方法實(shí)現(xiàn)由N₂制取NH₃：
2N₂+6H₂O

電解  .

4NH₃+3O₂
通入N₂的一極是

陰極

（填“陰極”或“陽(yáng)極”），陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是

4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

．
（3）已知：4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1316kJ/mol
氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料：
①能利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池的原因是

該反應(yīng)為自發(fā)的、放熱的氧化還原反應(yīng)

．
②燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是

2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂↑+6H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程，以及氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)來(lái)分析；
（2）①根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響；
②根據(jù)氨氣和氯氣發(fā)生反應(yīng)：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，產(chǎn)生白煙，且0.4molNH₃參加反應(yīng)時(shí)有0.3mole^-轉(zhuǎn)移；
③根據(jù)電解時(shí)陰極物質(zhì)得到電子，化合價(jià)升高，發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極物質(zhì)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）①根據(jù)任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池；
②根據(jù)負(fù)極失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)．

解答：解：（1）氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程，過(guò)程Ⅱ的化學(xué)方程式為：N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃或N₂+O₂

放電  .

2NO，
故答案為：N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃或N₂+O₂

放電  .

2NO；
（2）①該反應(yīng)正反應(yīng)放熱，則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣的產(chǎn)率降低，
故答案為：合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向生成氮?dú)夂蜌錃獾姆较蛞苿?dòng)，從而使氨氣的產(chǎn)率降低；
②氨氣和氯氣發(fā)生反應(yīng)：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，產(chǎn)生白煙，且0.4molNH₃參加反應(yīng)時(shí)有0.3mole^-轉(zhuǎn)移，
故答案為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；
③陰極N₂得到電子，化合價(jià)升高，發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極OH^-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：陰極；4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
（3）①該反應(yīng)為自發(fā)的、放熱的氧化還原反應(yīng)，所以能利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池，
故答案為：該反應(yīng)為自發(fā)的、放熱的氧化還原反應(yīng)；
②根據(jù)負(fù)極失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂↑+6H₂O，
故答案為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂↑+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了氮的固定、化學(xué)平衡移動(dòng)原理、氧化還原反應(yīng)、電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)，難度中等．