Question

【題目】閱讀短文，回答問題。

合成氨工業(yè)結(jié)束了人類依靠天然氮肥的歷史，解決了人類的糧食問題。近一百年來，工業(yè)上一直采用在高溫、高壓、催化劑的條件下將氮?dú)夂蜌錃廪D(zhuǎn)化為氨氣，這樣的條件每年需要消耗全世界1%~2%的能源供應(yīng)，科學(xué)家一直致力于探索在溫和條件下合成氨。中科大研究團(tuán)隊(duì)研制了“釕單原子催化劑”合成氨，應(yīng)用該催化劑通過電化學(xué)反應(yīng)在室溫下即可合成氨。原理如圖1所示。

陰極表面電極反應(yīng)的微觀過程如圖2所示。

該項(xiàng)研究工作開辟了單原子催化劑在電化學(xué)合成氨反應(yīng)中的新途徑，使得溫和條件下合成氨成為可能。

請依據(jù)以上短文，判斷下列說法是否正確（填“對”或“錯”）。

（1）合成氨工業(yè)對解決人類的糧食問題發(fā)揮了重要作用。___

（2）傳統(tǒng)方法合成氨的化學(xué)方程式為N2+3H22NH3。___

（3）傳統(tǒng)合成氨的方法需消耗大量能源。___

（4）“釕單原子催化劑”合成氨體現(xiàn)了我國科學(xué)家在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新。___

（5）圖1中，水在陽極失去電子生成氧氣。___

（6）圖2中，步驟②所示反應(yīng)的方程式為有N+H+NH。___

Answer 1

【答案】對 對 對 對 對 錯

【解析】

由合成氨氣的原理圖可知，陰極氮?dú)獾秒娮�，發(fā)生還原反應(yīng)，生成氨氣，其電極反應(yīng)式為：N2+6e-+6H+=2NH3，陽極水失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣，其電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+。

（1）合成氨工業(yè)的巨大成功，改變了世界糧食生產(chǎn)的歷史，解決了人類因人口增長所需要的糧食，奠定了多相催化科學(xué)和化學(xué)工程科學(xué)基礎(chǔ)，（1）對；

（2）傳統(tǒng)方法合成氨是氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏骸⒋呋瘎�條件下生成氨氣，其化學(xué)方程式為N2+3H22NH3，（2）對；

（3）傳統(tǒng)合成氨是在高溫高壓、催化劑條件下進(jìn)行，苛刻的條件，對設(shè)備要求更高，需消耗大量能源，（3）對；

（4）“釕單原子催化劑”合成氨是一種溫和條件下合成氨的方法，不像傳統(tǒng)合成氨，對設(shè)備要求高、能耗大，所以“釕單原子催化劑”合成氨體現(xiàn)了我國科學(xué)家在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新，（4）對；

（5）根據(jù)合成氨氣的原理圖可知，陽極水失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣，其電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+，（5）對；

（6）步驟②所示反應(yīng)為：N+H+NH，（6）錯誤；