Question

【题目】工业制取硝酸的流程如下：

（1）步骤①是通过电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式______________。

以水为原料生产氢气的方法有多种。我国科学家已研制出在新型高效光催化剂作用下，利用太阳能分解水制氢气。水在通过并接触催化剂表面时，分解的微观过程用示意图表示如下：（“”表示氢原子，“”表示氧原子，“”表示催化剂）。

则水分解微观过程的正确顺序是________（填数字序号）。

（2）步骤②是利用了氮气与氧气沸点的不同进行分离，是____变化（填“物理”或“化学”）。

（3）步骤③是化合反应，写出③的化学方程式为_________________。

（4）步骤④的化学方程式为 4NH3+5O2 4NO+6X，X 的化学式为_______。

（5）流程中一定要循环使用的物质是_____（写化学式）。

Answer 1

【答案】2H2O=2H2↑+O2↑ ①④②⑤③ 物理 N2+3H22NH3 H2O NO

【解析】

（1）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，反应的方程式为：2H2O=2H2↑+O2↑。水分子分裂为氢原子和氧原子，氢氧原子重组为水氢分子和氧分子附着在表面，而后释放出来，故顺序为①④②⑤③。

（2）该过程中没有新物质的生成，只是将两者物质分离，故是物理变化。

（3）氮气和氢气在高温、高压、催化剂的作用下反应生成氨气，反应的方程式为：N2+3H22NH3。

（4）4NH3+5O2 4NO+6X中，反应物中氮、氢、氧的原子个数分别是4、12、10，生成物中氮、氢、氧的原子个数分别是4、0、4，故6X中含有12个氢原子，6个氧原子，故X的化学式为H2O。

（5）该 流程中有一氧化氮参与反应，并且尾气中含有一氧化氮，一氧化氮排放到空气中易于氧气反应生成二氧化氮，造成酸雨，故填NO。