Question

（8分）科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH₃。进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N₂压力1.0×10⁵Pa、反应时间3h）：

T/K	303	313	323	353
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0	2.0

相应的热化学方程式如下：
N₂（g）+3H₂O（l）====2NH₃（g）+O₂（g） ΔH=+765.2kJ·mol^-1
回答下列问题：
（1）右图是上述反应在无催化剂情况下反应过程中体系能量变化示意图，请在图中画出在有催化剂情况下反应过程中体系能量变化示意图。

（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH₃生成量的建议：                                                  。
（3）工业合成氨的反应为N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN₂（g）和1.60molH₂（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数（NH₂的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为。计算
①该条件下N₂的平衡转化率是                    ；
②该条件下反应2NH₃（g）N₂（g）+3H₂（g）的平衡常数为                    。
③若温度不变，减小容器体积，则平衡向_{---------------------------}移动，c(NH₃)将_{--------------------}
c(N₂)将_{----------------------}（填增大、减小或不变）                 

Answer 1

（1）画图略。（2分）
（2）升高温度，增大反应物N₂的浓度，不断移出生成物(2分)
（3）66.7%（2分）?0.005（2分）

解析