Question

一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑表面與水發生反應生成NH₃：
N₂+3H₂O2NH₃+3/2O₂。進一步研究NH₃生成量與溫度的關系，部分實驗數據見下表（反應時間3h）

請回答下列問題：
(1)50℃時從開始到3h內以O₂物質的量變化表示的平均反應速率為____mol/min。
(2)該反應過程與能量關系可用下圖表示，完成反應的熱化學方程式：____________________。

(3)與目前廣泛應用的工業合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率慢。請提出可提高其反應速率且增大NH₃生成量的建議_____________________。
(4)工業合成氨的反應為N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。設在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 80 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，反應在一定條件下達到平衡時，NH₃的體積分數為20%。
①該條件下反應2NH₃(g)N₂(g)+3H₂(g)的平衡常數為________。
②相同條件下，在另一相同容器中充入amol N₂(g)和bmol H₂(g)，達到平衡時，測得容器中NH₃為0.8mol，H₂為2.0mol，則a=____，b=_____。

Answer 1

(1)2.5×10^-8
(2)N₂+3H₂O2NH₃(g)+O₂(g) △H=-765.2 kJ/mol
(3)升高溫度、加壓、不斷移出生成物脫離反應體系（合理均可）
(4)①0.9375；②0.7；3.2