電催化合成氨方法被認(rèn)為是人工固氮最有前途的方法之一，具有反應(yīng)條件溫和、利用可再生能源驅(qū)動(dòng)、直接以水為氫源等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)引起科研工作者廣泛的研究興趣。
（1）已知H₂的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為akJ/mol,NH₃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為bkJ/mol,請(qǐng)計(jì)算反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的ΔH=

-（3a-2b）kJ/mol

-（3a-2b）kJ/mol

。
（2）向一恒定溫度的密閉容器中充入平均相對(duì)分子質(zhì)量為15的N₂和H₂的混合氣體，保持30 MPa條件下反應(yīng)：
①下列哪些選項(xiàng)可以判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡：

CD

CD

。
A．3v（H₂）_正=2v（NH₃）_逆
B．N₂的體積分?jǐn)?shù)不再變化
C．N₂和H₂的濃度比為定值
D．混合氣體的密度不再變化
②上述混合氣體中氫氣的轉(zhuǎn)化率如圖1所示，圖中曲線Ⅰ為氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系，曲線Ⅱ表示不同溫度下經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間后的氫氣轉(zhuǎn)化率，請(qǐng)說(shuō)明隨著溫度的升高，曲線Ⅱ向曲線Ⅰ逼近，于M點(diǎn)重合，其原因是

溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短，故曲線Ⅱ向曲線Ⅰ靠近，M點(diǎn)為平衡狀態(tài)

溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短，故曲線Ⅱ向曲線Ⅰ靠近，M點(diǎn)為平衡狀態(tài)

。

③上述條件下，在不同催化劑作用下，相同時(shí)間內(nèi)H₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖2所示，催化劑效果最佳的是催化劑

Ⅰ

Ⅰ

（填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”）。b點(diǎn)v正

＞

＞

v逆（填“＞”“＜”或“=”）。圖 2 中測(cè)得a點(diǎn)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為18.75，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K_p=

0.0089

0.0089

。（保留兩位有效數(shù)字，K_p為以分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）
（3）東南大學(xué)王金蘭課題組提出合成氨的“表面氫化機(jī)理”如圖3，在較低的電壓下實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾倪€原合成氨。已知：第一步：*+H+e^-═*H（快）（吸附在催化劑表面的物種用*表示）
第二步：N₂+2*H═中間體（吸附在催化劑表面）（慢）
第三步：（快）
第三步的方程式為

*N₂H₂+4H⁺+4e^-=2NH₃

*N₂H₂+4H⁺+4e^-=2NH₃

，上述三步中的決速步為第二步，原因是

N₂與*H反應(yīng)過(guò)程中N≡N鍵斷裂需要較高的能量

N₂與*H反應(yīng)過(guò)程中N≡N鍵斷裂需要較高的能量

。該法在合成氨的過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化形式是

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

，較傳統(tǒng)工業(yè)合成氨法，具有能耗小、環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。