Question

一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应生成NH₃：
N₂+3H₂O2NH₃+3/2O₂。进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3h）

请回答下列问题：
(1)50℃时从开始到3h内以O₂物质的量变化表示的平均反应速率为____mol/min。
(2)该反应过程与能量关系可用下图表示，完成反应的热化学方程式：____________________。

(3)与目前广泛应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_____________________。
(4)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. 80 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的体积分数为20%。
①该条件下反应2NH₃(g)N₂(g)+3H₂(g)的平衡常数为________。
②相同条件下，在另一相同容器中充入amol N₂(g)和bmol H₂(g)，达到平衡时，测得容器中NH₃为0.8mol，H₂为2.0mol，则a=____，b=_____。

Answer 1

(1)2.5×10^-8
(2)N₂+3H₂O2NH₃(g)+O₂(g) △H=-765.2 kJ/mol
(3)升高温度、加压、不断移出生成物脱离反应体系（合理均可）
(4)①0.9375；②0.7；3.2