Question

大氣固氮（閃電時N₂轉(zhuǎn)化為NO）和工業(yè)固氮（合成氨）是固氮的重要形式．下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值（K表示平衡常數(shù)）：

	N2+O2?2NO		N2+3H2?2NH3
溫度	25℃	2000℃	25℃	400℃
K	3.84×10-31	0.1	5×108	200

（1）固氮是指______的過程，自然界固氮的另一途徑為______．
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，并結合所學知識分析，下列說法正確的是______．
a．人類大規(guī)模模擬大氣固氮實際意義很小
b．常溫下，大氣固氮與工業(yè)固氮完成程度相差很大
c．兩種固氮都是放熱反應    d．在常溫下，大氣固氮幾乎不可能，而工業(yè)固氮很容易進行
（3）為研究反應條件的改變對化學平衡移動的影響，將N₂和H₂在一固定體積的密閉容器中進行反應，得到如下的圖象．下列有關條件改變（每次只改變一個條件）的說法，正確的是______．
a．t₂可能是增加了原料的物質(zhì)的量
b．t₄可能是充入了He氣
c．t₅是從反應體系中分離出氨氣
d．t₇時可能是升高溫度，使平衡向正反應方向移動
（4）目前工業(yè)固氮采用的是哈伯法，即在20～50MPa的高壓和500℃左右的高溫下，并用鐵觸媒作為催化劑．俄勒岡大學的化學家使用了一種名為trans-Fe（DMeOPrPE）的新催化劑，在常溫下合成氨，反應的化學方程式為：N₂+3H₂?2NH₃．有關說法正確的是______．
a．新法不需要高溫條件，可節(jié)約大量能源
b．新法能在常溫下進行是因為不需要斷裂化學鍵
c．在相同溫度下不同的催化劑其催化活性不同．

Answer 1

解：（1）把大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物稱作固氮，自然界固氮的另一途徑為生物固氮，
故答案是：把大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物；生物固氮；
（2）a、比較大氣固氮和工業(yè)固氮的平衡常數(shù)可知工業(yè)固氮比大規(guī)模模擬大氣固氮要容易的多，所以大規(guī)模模擬大氣固氮的實際意義很小，故a正確；
b、比較平衡常數(shù)可知大氣固氮與工業(yè)固氮的平衡常數(shù)相差很大，故二者的完成程度相差也很大，故b正確；
c、比較不同溫度下的平衡常數(shù)，可知大氣固氮是吸熱反應，而工業(yè)固氮是放熱反應，故c錯誤；
d、常溫下，從平衡常數(shù)看，常溫下雖然工業(yè)固氮的平衡常數(shù)很大，但是仍需要高壓和催化劑的作用，所以說很容易進行是不對滴，故d錯誤；
故選a、b；
（3）a、t2時若是增加原料，平衡向右移動，正反應速率迅速增加，逆反應速率開始不變，然后增大，應當是連續(xù)性的增大，而不會出現(xiàn)跳躍性的增加，故a錯誤；
b、t4加入He氣，由于體題系是固定體積的密閉容器，所以充入He，平衡不移動，故b正確；
c、t5時從體系分離出氨氣，逆反應速率跳躍性減小，正反應速率開始不變而后慢慢減小，符合圖中圖形，故c正確；
d、t7升高溫度，正逆反應速率都增大，平衡向逆反應方向移動，v逆應當在v正的上面，和圖形不符合，故d錯誤；
故選b、c；
（4）a、題目給出信息“在常溫下合成氨”，所以不需要高溫條件，可節(jié)約大量能源，故a正確；
b、任何化學反應都涉及舊鍵的斷裂和新鍵的生成，故b錯誤；
c、相同溫度下不同催化劑的催化活性不同，故c正確；
故選a、c．
分析：（1）根據(jù)固氮的概念完成，根據(jù)常見的自然界固氮知識完成；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，并結合所學知識進行分析；
（3）根據(jù)圖象及平衡移動原理進行判斷；
（4）根據(jù)合成氨的反應原理及平衡移動原理分析．
點評：本題考查了固氮知識、合成氨的條件選擇等知識，涉及的題量較大，根據(jù)平衡移動原理進行分析即可，難度中等．