2007年诺贝尔化学奖的化学创题

《福泽人类的“表面文章”》

 

湖北省石首市文峰中学   刘 涛 434400

 

一、阅读化学科技新动态的新闻报道，请回答下列相关问题：

2007年度诺贝尔化学将授予德国化学家格哈德·埃特尔，他在“表面化学”研究方面做出了开拓性贡献，埃特尔最早洞察到表面化学研究具有巨大的科学潜力，不仅在表面化学研究的方法论，更在诸多实际应用领域取得了重要的研究成果。

表面化学的研究有助于人们理解“铁为什么会生锈”、“燃料电池和汽车中的催化剂如何工作”、“南极上空的臭氧层如何被破坏”等问题。还发现农业生产中氨的合成反应在铁催化剂表面进行时效率大大提高；研究汽车尾气中的一氧化碳在金属铂表面的氧化过程，催生了汽车尾气的净化装置。

探究问题：1、金属资源是非常宝贵而十分有限的。大量金属的锈蚀造成资源浪费和环境污染。我们从“表面化学”研究的角度分析，探究“铁为什么会生锈”的原因是：                   ，并结合你的生活经验，列举至少两种如何防止铁制品锈蚀的方法。

2、农业生产丰收增产需要大量的氮肥，而氮肥的生产往往以氨的合成为基础，在高温高压下和铁催化剂表面，氢气和氮气可以直接反应，发生的化学反应基本类型是       ，铁在反应中作为催化剂，又叫       ，对氨的合成起到    作用。

2、汽车排放的尾气中含有CO、NO等有害气体，治理尾气的方法之一是安装一个催化转化剂（用铂钯合金作催化剂）的净化装置，使CO与NO反应，生成大气中最多的气体和参与光合作用的气体。请写出上述转化反应的化学方程式                     。

【答案】1题、⑴铁制品在潮湿的空气中易生绣，其表面的铁与空气中的氧气和水蒸气等发生氧化反应。

⑵、防止铁制品锈蚀的建议：①保持表面的洁净和干燥，②表面镀上保护膜（涂油和漆，镀其他金属等），③远离酸性和盐性环境等。

2题、化合反应，触媒，催化（作用）。

3题、2CO + 2NO ==N2  +2 CO2

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