Question

科學(xué)家一直致力于研究常溫．常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑(摻有少量Fe₂O₃的TiO₂)表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH₃。進(jìn)一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照．N₂壓力1．0×10⁵ Pa．反應(yīng)時間3 h)：

相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： N₂(g)+3H₂O(1)==2NH₃(g)+ O₂(g) △H₁=+765．2 kJ·mol^-1
回答下列問題：
（1）請在下邊的坐標(biāo)圖中，畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。

（2）與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH₃生成量的建議：________________________________________________ 。

（3）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。設(shè)在容積為2．0L的密閉容器中充入0．60mol N₂(g)和1．60molH₂(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH₃的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。計算
①該條件下N₂的平衡轉(zhuǎn)化率；
②該條件下反應(yīng)2NH₃(g)N₂(g)+3H₂(g)的平衡常數(shù)。

Answer 1

（1）
（2）適當(dāng)增大壓強(qiáng)，研究新催化劑。
（3）①2/3；②5.0×10^{-3 _mol2_/L2}