Question

2007年化学家格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨（NH₃）的反应过程，获得当年的诺贝尔化学奖．
N₂和H₂合成氨的反应过程可用如图表示（用、分别表示N₂、H₂、NH₃、在催化剂表面 ）

（1）图中表示的合成氨反应过程的顺序为：E→

 

→

 

→

 

→C（在括号中填写其它三张图示的字母）；
（2）某研究性学习小组利用如图所示装置进行“分子的基本性质”的实验探究（实验过程中整套装置及有关气体均保持干燥）．
Ⅰ．在集气瓶B中充满氯化氢气体，K₃处于关闭状态至操作Ⅱ完成为止；
Ⅱ．通过调节活塞K₁、K₂，在集气瓶A中充满氨气（氨气的密度小于空气），其操作是：打开K₁、K₂，在

 

（选填“K₁”或“K₂”）处导管口通入氨气；
Ⅲ．集满氨气后，关闭K₁、K₂，再打开K₃，一段时间后两只集气瓶中都出现白烟（白烟是氯化氢气体与氨气反应产生氯化铵固体的细小颗粒）．
①如果这两个瓶子是质地较软的塑料瓶，我们最终将会观察到

 

，原因是

 

．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,微粒观点及模型图的应用,分子的定义与分子的特性

专题：实验性简答题,物质的制备

分析：（1）根据化学反应的实质将图示排序进行分析；
（2）Ⅱ、根据氨气的密度比空气小，收集氨气可以用向下排空气法收集进行分析；
Ⅲ、根据氨气和氯化氢气体会生成氯化铵固体颗粒进行分析．

解答：解：（1）图E中分子仍为氮气分子和氢气分子，且反应物分子还没接触到催化剂，此图应表示反应最初的过程；
图D中分子仍为原反应物的分子，和图①相比较，可判断是反应物与催化剂相结合的一个过程；
图A中所示为附在催化剂表面的原子，此图应该是变化中分解成原子的一个过程；
图B中形成了氨气分子，应为原子重新组合成新分子的过程；
图C表示出新分子与催化剂分离，应为变化过程的最后环节；
通过以上分析可知，符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序是：E→D→A→B→C；
（2）Ⅱ、氨气的密度比空气小，收集氨气可以用向下排空气法收集，所以在集气瓶A中充满氨气，其操作是：打开K₁、K₂，在K₁处导管口通入氨气；
Ⅲ、氨气和氯化氢气体会生成氯化铵固体颗粒，所以如果这两个瓶子是质地较软的塑料瓶，最终将会观察到瓶子变瘪了，原因是：氨气和氯化氢气体反应生成了氯化铵固体，压强减小．
故答案为：（1）E→（ D ）→（ A ）→（ B ）→C；
（2）Ⅱ、K₁，
Ⅲ、瓶子变瘪了，氨气和氯化氢气体反应生成了氯化铵固体，压强减小．

点评：本题主要考查化学方程式的书写和化学反应的实质，同时加强了对化学反应的实质的理解和应用，难度较大．