Question

化肥在农业生产中占有重要位置，目前使用的合成氨催化剂是由四氧化三铁主催化剂和助催化剂（万分之一氧化铝和万分之一氧化钾等）组成。N₂和H₂在催化剂表面反应机理如下（Cata是catalyst缩写，表示催化剂）：
①N₂(g)+Cata→2N(Cata)
②H₂(g)+Cata→2H(Cata)
③N(Cata)+H(Cata)→NH(Cata)
④NH(Cata)+H(Cata)→NH₂(Cata)
⑤NH₂(Cata)+H(Cata)→NH₃(Cata)
⑥…
试探究下列问题：
（1）请补充⑥（最后一步反应）机理的式子：     ▲      ；
（2）从共价键键能分析，可能最慢的一步是：    ▲     （填数字），该过程： ▲    （填放热或吸热）。
（3）石灰氮是一种氮素肥效长的肥料，同时也是一种低毒﹑无残留的农药，它可由电石与氮气反应得到，石灰氮中阳离子与阴离子具有相同的质子总数，试写出制备石灰氮的化学方程式：      ▲       。
（4）某研究性学习小组拟用甲醛法测定常见铵态氮肥的含氮量，（资料支撑： 4NH₄⁺ + 6HCHO = (CH₂)₆N₄H⁺ + 3H⁺ + 6H₂O，所生成的H⁺和(CH₂)₆N₄H⁺可用NaOH标准溶液滴定，采用酚酞作指示剂）。用甲醛法测定含氮量，不适合的铵盐是：  ▲     （选填序号）。

A．NH4Cl

B．(NH4)2SO4

C．NH4NO3

D．NH4HCO3

Answer 1

（1）NH₃（Cata）→NH₃(g) +(Cata)；
（2）①；吸热；
（3）CaC₂ + N₂→CaCN₂ + C，
（4）D

催化剂作用原理降低活化能，使得化学键更容易断裂，参加反应最后再释放出来，质量和性质都不变。（1）中容易解出NH₃（Cata）→NH₃(g) +(Cata)；（2）中有一定难度，各种错误都有，主要没有理解，其实没有看清“从共价键键能分析”这个提示性词语，N≡N键能很大；（3）较难，“石灰氮中阳离子与阴离子具有相同的质子总数”要认真解读，阳离子只能是Ca²⁺，质子数为20，余下只能拼出CN₂^—。（4）也较难，要读透题中4NH₄⁺ + 6HCHO = (CH₂)₆N₄H⁺ + 3H⁺ + 6H₂O，有H⁺产生，容易与HCO₃^—反应干扰NaOH标准溶液滴定效果。