Question

（13分）氨是最重要的氮肥原料。在课本里学到的合成氨技术叫哈伯法，近一个世纪，合成氨需要高温高压似乎是天经地义了。然而，最近有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章说，在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池（如图），氢气和氮气便可在电极上合成氨，转化率竟然高达78%。

请根据以上材料回答下列问题：
（1）写出哈伯法合成氨的化学方程式：                                      ；其反应条件中，符合平衡移动原理的反应条件是                       
（2）新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质？       （填“能”、“不能”）
为什么？                                                   
（3）电解池中，阳极发生     （填得或失）电子氧化反应，变价元素化合价      （填升高或降低）
（4）新法合成氨中所用的电解质（如图中黑细点所示）能传导H⁺，试写出电极反应式和总反应式。阳极：                         ；阴极___________________________
总反应式：__________________________________。

Answer 1

(13分)
（1）（3分，其中方程式2分）N₂ + 3H₂ 2NH₃         高压
（2）（2分） 不能，  此时水不是液态；
（3）（2分）失     升高
（4）（6分）阳极：3H₂ – 6e^- ="=" 6H⁺   (注：生成的H⁺通过电解质传导到阴极)，
阴极：N₂ + 6H⁺ + 6e^- ="=" 2NH₃
总反应：N₂ + 3H₂ 2NH₃

略