Question

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和另一種常見(jiàn)氣體。進(jìn)一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系（其它條件均相同），部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表

回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________
（2）該反應(yīng)的焓變△H______0（填“>”、“<”或“=”）
（3）請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫(huà)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，并進(jìn)行必要標(biāo)注。

（4）與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH₃生成量的建議：___________________。
（5）已知：
N₂(g) + 3H₂(g) == 2NH₃(g) △H = －92.4 kJ/mol
H₂(g) + Cl₂(g) == 2HCl(g) △H = －184.6 kJ/mol 
1/2N₂(g) + 2H₂(g) + 1/2Cl₂(g) == NH₄Cl(s) △H = －313.6 kJ/mol
① 計(jì)算NH₃(g) + HCl(g) == NH₄Cl(s)的反應(yīng)焓變：△H =______________
② 室溫下NH₃就和HCl能發(fā)生化合反應(yīng)生成NH₄Cl；而在加熱的條件下，NH₄Cl則能分解為NH₃和HCl。請(qǐng)用所學(xué)的化學(xué)原理解釋這一現(xiàn)象：____________________________

Answer 1

（1）2N₂ + 6H₂O == 4NH₃ + 3O₂
（2）>

（3）“略”
（4）升高溫度，增大反應(yīng)物N₂的濃度（并不斷移出生成物脫離反應(yīng)體系）
（5）① -175.1 kJ/mol；② NH₃(g) + HCl(g) == NH₄Cl(s)是一個(gè)焓減、熵減的反應(yīng)，在低溫下自發(fā)，在高溫（加熱條件）下不自發(fā)。而其逆反應(yīng)NH₄Cl的分解則在高溫下自發(fā)