Question

9．工业合成氨是利用氮气和氢气在一定条件下反应生成的．氨是重要的工业原料．请回答下列问题：
（1）氮元素在周期表中的位置是第2周期ⅤA族；氮原子结构示意图为；
（2）写出氨分子的电子式；指出分子中化学键是共价键（填‘离子键’或‘共价键’）．
（3）写成合成氨的化学方程式：N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃；该反应是放热反应，则相同条件下“1molN₂和3molH₂”的能量与“2molNH₃”的能量较高的是1molN₂和3molH₂．

Answer 1

分析 （1）氮元素是7号元素，原子结构示意图为，根据电子层数等于周期数，最外层电子数等于主族数判断；
（2）氨分子的分子式为NH₃，氮与氢原子之间通过共价键结合，据此书写电子式；
（3）氮气与氢气在高温高压催化剂条件下合成氨；该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量．

解答 解：（1）氮元素是7号元素，原子结构示意图为，因为电子层数等于周期数，最外层电子数等于主族数，所以氮元素在周期表中的位置是第2周期ⅤA族，
故答案为：第2周期ⅤA族；；
（2）氨分子的分子式为NH₃，氮与氢原子之间通过共价键结合，电子式为，故答案为：；共价键；
（3）氮气与氢气在高温高压催化剂条件下合成氨，方程式为：N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃；因为反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，所以相同条件下“1molN₂和3molH₂”的能量与“2molNH₃”的能量较高的是1molN₂和3molH₂，
故答案为：N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃；1molN₂和3molH₂．

点评 本题考查工业合成氨原理、原子结构示意图、电子式及化学方程式的书写，题目难度中等，明确常见化学用语的表示方法为解答关键，注意掌握合成氨的反应原理，试题培养了学生的灵活应用能力．