德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1一种利用天然气合成氨的简易|小学科学问答-字典翻译问答网

德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1一种利用天然气合成氨的简易

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问题描述：

德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1

一种利用天然气合成氨的简易流程如下：

天然气先经脱硫，然后通过两次转化，再经过二氧化碳脱除等工序，得到氮氢混合气，进入氨合成塔，制得产品氨．

（1）根据化学平衡移动原理，为提高合成氨的生产效率，选择氨合成塔中适宜的生产条件是___．

（2）CH4与水蒸气制氢气的反应为CH4（g）+H2O （g）⇌CO （g）+3H2（g），在2L的密闭容器中，将物质的量各1mol的CH4和H2O （g）混合反应，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：

①该反应的△H___0（填>、<）．

②图中压强P1___P2（填>、<）．

③200℃时该反应的平衡常数K=___（保留一位小数）．

（3）NH3经过催化氧化生成NO，以NO为原料通过电解的方法可以制备NH4NO3，其总反应是8NO+7H2O 电解 .

3NH4NO3+2HNO3，试写出以惰性材料作电极的阴极反应式：___；阳极反应式：___；电解过程中需要补充一种物质才能使电解产物全部转化为NH4NO3，该物质是___．

申展回答：

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　　（1）因为合成氨的反应为气体减小的放热反应，所以低温高压反应转化率较大，但低温速率较慢，催化剂活性较低，所以氨合成塔中适宜的生产条件是适宜的高温，高压和催化剂，　　故答案为：适宜的高温，高压和催化剂；　　（2）①由图可知，压强不变，温度越高CH4（g）的转化率越大，故温度升高平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即△H>0，　　故答案为：>；　　②温度容积不变，增大压强平衡向体积减小的方向移动即逆反应方向移动，则CH4（g）的转化率越小，所以压强越大，CH4（g）的转化率越小，则P1<P2，　　故答案为：<；　　③200℃，CH4（g）的转化率0.8，所以参加反应的CH4（g）的物质的量为0.8mol．　　对于反应 CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；　　开始（mol）：1 1 0 0 　　变化（mol）：0.8 0.8 0.8 2.4 　　平衡（mol）：0.2 0.2 0.8 2.4 　　所以200℃时该反应的平衡常数k=c(CO)×c