北京冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”在研制的過(guò)程中，解決了火焰顏色與穩(wěn)定性、高壓儲(chǔ)氫、氫能安全利用等多項(xiàng)技術(shù)難題。中國(guó)研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑，利用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水來(lái)制備氫氣，其主要過(guò)程如圖所示。

已知：幾種物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能如表所示。

化學(xué)鍵	H2O中H-O鍵	O2中O=O鍵	H2中H-H	鍵H2O2中O-O鍵	H2O2中O-H鍵
鍵能kJ/mol	463	496	436	138	463

（1）寫(xiě)出水蒸氣光催化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

2H₂O（g）

光催化

2H₂（g）+O₂（g）△H=+484kJ/mol

2H₂O（g）

光催化

2H₂（g）+O₂（g）△H=+484kJ/mol

。
（2）過(guò)程Ⅲ屬于

吸熱

吸熱

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（3）分解產(chǎn)生的H₂（g）可以與CO₂（g）反應(yīng)用來(lái)合成甲醇，反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①補(bǔ)全上圖：圖中A處應(yīng)填入

1molCO₂（g）+3molH₂（g）

1molCO₂（g）+3molH₂（g）

。
②該反應(yīng)需要加入銅—鋅基催化劑．加入催化劑后，該反應(yīng)的ΔH

不變

不變

（填“變大”“變小”或“不變”）。
③已知：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）ΔH₁=-283kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）ΔH₂=-242kJ?mol^-1
CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）ΔH₃=-676kJ?mol^-1
以CO（g）和H₂（g）為原料合成甲醇的反應(yīng)為CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），該反應(yīng)的ΔH為

-91

-91

kJ?mol^-1。
（4）1909年哈伯在實(shí)驗(yàn)室中首次利用氫氣與氮?dú)夥磻?yīng)合成氨，實(shí)現(xiàn)了人工固氮。
①請(qǐng)結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析，工業(yè)上選用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)固氮，而沒(méi)有選用氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)固氮的原因是

氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的限度（或化學(xué)平衡常數(shù)）遠(yuǎn)大于氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的限度

氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的限度（或化學(xué)平衡常數(shù)）遠(yuǎn)大于氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)的限度

。

序號(hào)	化學(xué)反應(yīng)	K（298K）的數(shù)值
①	N2（g）+O2（g）?2NO（g）	5×10-31
②	N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）	4.1×106

②某實(shí)驗(yàn)室在三個(gè)不同條件的1L密閉容器中，分別加入物質(zhì)的量均為n（N₂）=0.100mol,n（H₂）=0.300mol的反應(yīng)物進(jìn)行合成氨反應(yīng)，N₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖a、b、c曲線所示。
實(shí)驗(yàn)a剛好到達(dá)平衡時(shí)以H₂表示的反應(yīng)速率為

6×10^-3mol/（L?min）

6×10^-3mol/（L?min）

。
據(jù)如圖所示，c裝置中有一個(gè)條件與a不同。請(qǐng)指出，并說(shuō)明判斷的理由。
c條件：

溫度高

溫度高

理由：

溫度高，反應(yīng)速率大，到達(dá)平衡時(shí)間縮短，平衡逆向移動(dòng)，平衡時(shí)N₂的物質(zhì)的量大

溫度高，反應(yīng)速率大，到達(dá)平衡時(shí)間縮短，平衡逆向移動(dòng)，平衡時(shí)N₂的物質(zhì)的量大

。