Question

中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于（一种固体催化剂）合成的原理示意图如下。试回答下列问题：

（1）从能量转换的角度，该过程将______转化成为__________；

（2）该反应的化学方程式为：________________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________；

（3）关于该反应的说法，正确的是_______

A．催化剂能增大化学反应速率，缩短反应时间，从而提高产氨效率

B．该反应过程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成

C．可以通过分离液态空气的方法获得氮气

D．基于合成的过程属于人工固氮

（4）现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。加入原料的顺序是：在氯化钠溶液，通入_________至饱和，再通入足量的_________可制得。

Answer

太阳能/光能 化学能 ABCD

【解析】

根据图示，该反应为N2和H2O在常温常压和可见光、LDH存在下反应生成NH3和O2。

（1）反应过程中通过光照进行反应，故从能量转换的角度，该过程将光能转化为化学能；

（2）根据图示，该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2；反应中N2得到电子做氧化剂，H2O中O原子失去电子做还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量比为2:6=1:3；

（3）A.加入适当的催化剂，可以降低化学反应活化能，加快反应速率，从而提高合成氨的效率，A正确；

B.反应过程中N2中N≡N键、H2O中H-O键发生断裂，NH3中N-H键、O2中O=O键生成，其中N≡N键和O=O键为非极性共价键，H-O键和N-H键为极性共价键，因此反应过程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成，B正确；

C.空气中含有大量的N2，可以通过分离液态空气的方法得到N2，C正确；

D.题目中所示的方法属于人工固氮的方法，D正确；

故答案为ABCD。

（4）现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。加入原料的顺序是：在氯化钠溶液，通入NH3至饱和，再通入足量的CO2可制得NaHCO3，原因是：NH3在溶液中的溶解度较大，先通入NH3后，可以吸收更多的CO2生成高浓度的HCO3-，从而提高纯碱的产率。