Question

9．工業合成氨是利用氮氣和氫氣在一定條件下反應生成的．氨是重要的工業原料．請回答下列問題：
（1）氮元素在周期表中的位置是第2周期ⅤA族；氮原子結構示意圖為；
（2）寫出氨分子的電子式；指出分子中化學鍵是共價鍵（填‘離子鍵’或‘共價鍵’）．
（3）寫成合成氨的化學方程式：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；該反應是放熱反應，則相同條件下“1molN₂和3molH₂”的能量與“2molNH₃”的能量較高的是1molN₂和3molH₂．

Answer 1

分析 （1）氮元素是7號元素，原子結構示意圖為，根據電子層數等于周期數，最外層電子數等于主族數判斷；
（2）氨分子的分子式為NH₃，氮與氫原子之間通過共價鍵結合，據此書寫電子式；
（3）氮氣與氫氣在高溫高壓催化劑條件下合成氨；該反應是放熱反應，則反應物的總能量大于生成物的總能量．

解答 解：（1）氮元素是7號元素，原子結構示意圖為，因為電子層數等于周期數，最外層電子數等于主族數，所以氮元素在周期表中的位置是第2周期ⅤA族，
故答案為：第2周期ⅤA族；；
（2）氨分子的分子式為NH₃，氮與氫原子之間通過共價鍵結合，電子式為，故答案為：；共價鍵；
（3）氮氣與氫氣在高溫高壓催化劑條件下合成氨，方程式為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；因為反應是放熱反應，則反應物的總能量大于生成物的總能量，所以相同條件下“1molN₂和3molH₂”的能量與“2molNH₃”的能量較高的是1molN₂和3molH₂，
故答案為：N₂+3H₂$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH₃；1molN₂和3molH₂．

點評 本題考查工業合成氨原理、原子結構示意圖、電子式及化學方程式的書寫，題目難度中等，明確常見化學用語的表示方法為解答關鍵，注意掌握合成氨的反應原理，試題培養了學生的靈活應用能力．