题目内容
氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。中学化学课本里学到的合成氨技术叫哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的。他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要20～50MPa的高压和500℃的高温，并用铁作催化剂。近一个世纪来，全世界都这样生产氨。合成氨需要高温高压，似乎是天经地义了。然而，2001年有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章，在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池（见图），氢气和氮气在电极上合成了氨，而且转化率达到了78%!，对比哈伯法合成氨转化率仅10%～15%，听起来真像天方夜谭。请根据以上的材料回答下列问题：
（1）新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质?为什么?
（2）新法合成氨中所用的电解质（图中涂色处）能传导H+，试写出电极反应和总反应式。
解析：
精析 题中新信息较多，这里第一步是抓住关键信息。看完题目，每个解题者都会注意到新法合成氨的反应条件是“常压、570℃”，反应物是“氢气、氮气”，反应装置是“电解池”。由此入手，就可用类比与联想的方法解答本题。①从“常压、570℃”入手，联想到水在常压下的沸点只有100℃。所以不能用水溶液作电解质。（实际上是用某种“固体电解质”，2000年高考理科综合能力测试卷中曾出现了“固体电解质”）。②反应物是氢气、氮气，产物当然是氨，所以总反应式即电解池的总反应式为： 3H2+N2 与已学过的电解反应进行类比，可得出氢气通入电解池的阳极，氮气应通入电解池的阴极。从题示新信息还可得到，所用电解池中的电解质能传导H+，所以书写电极反应式时可以用H+配平。综合以上几点可写出电极反应式：阳极：3H2-6e-＝6H+（生成的H+通过电解质传导到阴极）。阴极：N2+6H++6e-=2NH3。 答案（1）不能，因为水在常压下的沸点只有100℃ （2）阳极：3H2-6e-=6H+ 阴极：N2+6H++6e-=2NH3 3H2+N2
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2NH3。
2NH3
2NH3(g)；ΔH＜0，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下： 
反应体系中各组分的部分性质见下表：
气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
熔点/℃ | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
沸点/℃ | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
(1)合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程，即反应后通过把混合气体的温度降低到____________，使混合气体分离出产品，N2、H2继续循环。写出该反应的化学平衡常数表达式：K=____________。
(2)运用化学反应速率和化学平衡的观点说明工业上采用“使混合气体分离出产品，N2、H2继续循环”的生产措施的理由：___________________________________________________。
(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。
(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g)，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图甲所示。下列叙述正确的是____________。
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，n(H2)比图中d点的值大
(5)1998年希腊亚里斯多德大学的Marncellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)，实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如下图乙。阴极的电极反应式为__________________________________________________________________。
甲 乙
（15分）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g)；△H＜0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下：
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气体 |
氮气 |
氢气 |
氨 |
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熔点（℃） |
-210.01 |
-252.77 |
-77.74 |
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沸点（℃） |
-195.79 |
-259.23 |
-33.42 |
反应体系中各组分的部分性质见上表：
（1）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到 ℃使混合气体分离出来产品；继续循环的气体是 。
（2）工业上采取用上述（1）操作的目的：
。
（3）已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________ 。
（4）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)，在673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是
A．点a的正反应速率比点b的大
B．点 c处反应达到平衡
C．点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻， n(H2)比上图中d点的值大
2NH3（g） △H=-92．4KJ/moL。试回答下列问题：
2NH3(g)，△H=-92.4 kJ/mol，△S ＝ -198.3J·mol－1·K－1。他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下：
2NH3(g) 反应的影响。