次の文章を読んで, 問1~5に答えよ。
硝酸は、次に示す四つの過程 (①~④) を経て, 窒素から合成される。
NO
HNO。と NO
の
→ NO』
N。
* NHs
の
2
3
まず過程のでは、四酸化三鉄を主体とした触媒を用いて,水素と窒素からアンモニア
が直接合成される。
Ne + 3H一2NHs
次に,白金を触媒とし, アンモニアを酸化することにより一酸化窒素が合成される(過
程2)。
一酸化窒素は空気中で酸化され, 二酸化窒素となる (過程③)。
2NO + O2-→2NO2
二酸化窒素を水と反応させることにより, 硝酸が得られる(過程④)。
3NO2 + HO →2HNO + NO
副生成物の一酸化窒素は反応(C)と反応 (D)を繰り返し, 最終的に硝酸となる。 アンモニ
アから始まり硝酸ができるまでの反応(B), (C), (D)を 1つの化学反応式で表すと,
となる。
問1 下線部のようにアンモニアを合成する方法を何と呼ぶか, 答えよ。
問2(A)の反応は可逆反応である。 アンモニアの生成率をよくするためには, 高圧,低
圧のどちらの条件下が望ましいか, 答えなさい。 また,その理由を30字以内で答え
よ。
問3 反応(B)と(E)を化学反応式で示せ。
HO 分
問4 反応(A)~(E)で生成される一連の窒素化合物のうち, 窒素原子の酸化数が最も小さ
いものについて,化学式と酸化数を示せ。