合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响.合成氨反应的化学方程式为:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H=-92.2kJ/mol.合成氨工业中原料气N
2可从空气中分离得到,H
2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得.我国合成氨工业目前的生产条件为:
催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa.
回答下列问题:
(1)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是
.从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是
.
(2)500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入n mol N
2、3n mol H
2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N
2的转化率为x.则K和x的关系满足K=
.
(3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N
2、H
2为电极反应物,以HCl-NH
4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池.请写出该电池的正极反应式
.
(4)已知H
2(g)、CO(g)、CH
4(g)三种物质的燃烧热分别是-285.8kJ?mol
-1、-283.0kJ?mol
-1、
-890.3kJ?mol
-1,1mol H
2O(g)转变为1mol H
2O(l)时放出44.0kJ热量.甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为:CH
4(g)+H
2O(g)=CO(g)+3H
2(g).那么该反应的反应热△H
0 (填>、=或<).