氨在能源、化肥生产等领域有着非常重要的用途。
（1）与H2-O2燃料电池相比，氨易液化，运输和储存方便，安全性能更高。新型NH3-O2燃料电池原理如图1所示。
①电极1为 负极负极（填“正极”或“负极”），电极2的反应式为 O2+4e-+H2O=4OH-O2+4e-+H2O=4OH-。
②氨气也可以在纯氧中燃烧，此时化学能转化为热能。
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）ΔH1
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）ΔH2
4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系式为：ΔH3=3ΔH1-2ΔH2=3ΔH1-2ΔH2。
③与热能相比，电能具有更高的利用价值，燃料电池可将化学能直接转化为电能的原因是 燃料电池的内部存在自发的氧化还原反应燃料电池的内部存在自发的氧化还原反应。
（2）氨的合成是当前的研究热点，目前最主要的方法是Haber-Bosch法：通常用以铁为主的催化剂在400～500℃和10～30MPa的条件下，由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热，但仍选择较高温度。其原因是 400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大。
②列举一条既能提高速率又能提高原料转化率的措施 适当增大压强适当增大压强。
（3）常温常压下电解法合成氨的原理如图2所示。
①阳极产生的气体是 O2O2。
②阴极生成氨的电极反应式为 N2+6e-+6H+=2NH3N2+6e-+6H+=2NH3。
③经检测在阴极表面发生了副反应，导致氨的产量降低。写出该副反应的电极反应式 H++2e-=H2H++2e-=H2。
④为了尽可能避免副反应的发生，采用的方法是改进阴极表面的催化剂，这样设计是利用了催化剂具有 选择选择性。
【考点】原电池与电解池的综合；合成氨条件的选择．
【答案】负极；O2+4e-+H2O=4OH-；=3ΔH1-2ΔH2；燃料电池的内部存在自发的氧化还原反应；400～500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大；适当增大压强；O2；N2+6e-+6H+=2NH3；H++2e-=H2；选择
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：21引用：2难度：0.6
