Question

（12分）
科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”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3 h）:

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(1)=2NH₃(g)+O₂(g)   ΔH=+765.2kJ·mol^-1
回答下列问题：
（1）请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程
中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
（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0.60mol N₂(g)和1.60 mol H₂(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；
②该条件下反应2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)的平衡常数。

Answer 1

（1）画图略
（2）升高温度，增大反应物N2的浓度，不断移出生成物脱离反应体系。
（3）①该条件下N2的平衡转化率：66.7%
②该条件下反应2NH3(g) ="===" N2(g) +3H2(g)的平衡常数为0.005

解析