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+O2.
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):
(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右图表示.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的密闭容器中充人0.80molN2(g)和1.60molH2(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)十3H2(g)的平衡常数为 。
②相同条件下,在另一相同容器中充人amolN2(g)和bmo1H2(g),达到平衡时,测得容器中NH3为0.8mo1,H2为2.0mol,则 ,