科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法．曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道：在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH₃．進(jìn)一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表（光照、N₂壓力1.0×10⁵ Pa、反應(yīng)時(shí)間3h）：

T/K	303	313	323	353
NH3生成量/（10-6 mol）	4.8	5.9	6.0	2.0

相應(yīng)的化學(xué)方程式：N₂（g）+3H₂O（l）?2NH₃（g）+

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O₂（g）△H=+765.2kJ?mol^-1
回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)在較低溫度下能否自發(fā)進(jìn)行？；
（2）從323K到353K，氨氣的生成量減少的原因；
（3）請(qǐng)畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖1，并進(jìn)行必要標(biāo)注；

（4）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N₂（g）和1.60mol H₂（g），反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（NH₃的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比）為

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．該條件下反應(yīng)2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數(shù)為；
（5）利用N₂和H₂可以實(shí)驗(yàn)NH₃的工業(yè)合成，而氨又可以進(jìn)一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
則氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為；
（6）對(duì)反應(yīng)N₂O₄（g）?2NO₂（g），在溫度分別為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是；
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
C．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（7）現(xiàn)以H₂、O₂、熔融鹽Na₂CO₃組成的燃料電池，采用電解法制備N₂O₅，裝置如圖3所示，其中Y為CO₂．寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式；在電解池中生成1molN₂O₅轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為．

除去雜質(zhì)后的水煤氣主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。

（1）生產(chǎn)水煤氣過(guò)程中有以下反應(yīng)：①C(s)+CO₂₍g)2CO(g)   △H₁；

②CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)   △H₂；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)   △H₃；

上述反應(yīng)△H₃與△H₁、△H₂之間的關(guān)系為                        。

（2）將CH₄轉(zhuǎn)化成CO，工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，其反應(yīng)原理為：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)    △H=－1038kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（其他條件相同）：

①X在750℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；

②Y在600℃時(shí)催化效率最高，能使正反應(yīng)速率加快約3×10⁵倍；

③Z在440℃時(shí)催化效率最高，能使逆反應(yīng)速率加快約1×10⁶倍；

根據(jù)上述信息，你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是       （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                                       ；

（3）請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中，畫出（2）中反應(yīng)在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。

（4）合成氣合成甲醇的主要反應(yīng)是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)  △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。

此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H₂，反應(yīng)10min后測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	H2	CO	CH3OH
濃度/（mol·L－1）	0.20	0.10	0.40

 

①該時(shí)間段內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H₂)=                        。

②比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐(正)       v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）生產(chǎn)過(guò)程中，合成氣要進(jìn)行循環(huán)，其目的是                                  。