氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一．
传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为：N₂+3H₂

催化剂

△

2NH₃△H＜0．
（1）该反应的平衡常数K的表达式为：K=．降低温度，K值（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH₃的物质的量分数见下表（N₂和H₂的起始物质的量之比为1：3）．分析表中数据，（填温度和压强）时H₂转化率最高，实际工业生产不选用该条件的主要原因是．

压强（MPa） 氨的平衡含量（%） 温度（摄氏度）	0.1	10	20	30	60	100
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.0	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4

自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO．
（1）在不同温度下，反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=a kJ?mol^-1的平衡常数K如下表：

温度/℃	1538	1760	2404
平衡常数K	0.86×10-4	2.6×10-4	64×10-4

①该反应的a 0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应．
1538℃时，N₂的转化率随时间变化如图所示，请补充完成1760℃时N₂的转化率随时间变化的示意图．
（2）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N₂和2.6mol O₂，计算反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）达到平衡时NO的浓度．（此温度下不考虑O₂与NO的反应．计算结果保留两位有效数字）
（3）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．相应的热化学方程式如下：
2N₂（g）+6H₂O（1）=4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1530kJ?mol^-1
则氨催化氧化反应4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（1）的反应热△H=．（用含a的代数式表示）
（4）最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）实现氮的固定--氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率．总反应式为：N₂+3H₂?2NH₃．则在电解法合成氨的过程中，应将H₂不断地通入极（填“正”、“负”、“阴”或“阳”）；在另一电极通入N₂，该电极反应式为．

氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一．
（1）传统哈伯法合成氨工艺中，N₂+3H₂

催化剂

高温

 2NH₃△H＜0
①该反应的平衡常数K的表达式为：K=．升高温度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH₃的物质的量分数见下表（N₂和H₂的起始物质的量之比为1：3 ）

压强（Mpa） 氨的平衡含（%） 温度（摄氏度）	0.1	10	20	30	60	100
200	15.3	81.5	86.4	89.9	95.4	98.8
300	2.2	52.0	64.2	71.0	84.2	92.6
400	0.4	25.1	38.2	47.0	65.2	79.8
500	0.1	10.6	19.1	26.4	42.2	57.5
600	0.05	4.5	9.1	13.8	23.1	31.4

表中数据，℃MPa时H₂的转化率最高，实际工业生产不选用该条件的主要原因是．
③下列关于合成氨说法正确是
A、使用催化剂可以提高NH₃的产率
B、寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C、由于△H＜0，△S＞0，故合成氨反应一定能自发进行
（2）最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法．它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足．其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气．其电池反应为4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．写出负极电极反应式，你认为电解质溶液应显性（填“酸性”、“中性”、“碱性”），其原因是．

氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义．
（1）如图是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，写出NO₂和CO反应的热化学方程式．若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E₁的变化是，该反应的反应热△H（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ?mol^-1
2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746kJ?mol^-1
则反应CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）的△H=kJ?mol^-1
（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：N₂（g）+3H₂O（l）=2NH₃（g）+

3

2

O₂（g）△H=a kJ?mol^-1
为进一步研究NH₃生成量与温度的关系，测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表：

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

此合成反应中，a0；△s0，（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH₃和3mol O₂，发生反应4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g），2min后达到平衡，生成1.2mol NO．则前2分钟的平均反应速率v（NH₃）为，平衡时O₂的转化率为，该反应平衡常数的表达式K=．
（5）某温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生下列反应：N₂（g）+3H₂（g） 

催化剂

高温高压

2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1，实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示：

容器 编号	起始时各物质的物质的量/mol			反应达平衡时的焓变/kJ?mol-1
	N2	H2	NH3
A	1	3	0	△H1=-23.1
B	0.9	2.7	0.2	△H2

容器B中反应达到平衡状态时的反应热△H₂=．