氨是最重要的化學(xué)品之一，我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位?；卮鹣铝袉栴}：
（1）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計算反應(yīng)

1

2

N₂（g）+

3

2

H₂（g）═NH₃（g）的ΔH=

-45

-45

kJ?mol^-1。

（2）研究表明，合成氨反應(yīng)在Fe催化劑上可能通過圖2機理進行（*表示催化劑表面吸附位，N₂*表示被吸附于催化劑表面的N₂）。判斷上述反應(yīng)機理中，速率控制步驟（即速率最慢步驟）為

ii

ii

（填步驟前的標號），理由是

氮氣分子中含有氮氮三鍵，斷裂氮氮三鍵所需能量最高，該步反應(yīng)速率最慢

氮氣分子中含有氮氮三鍵，斷裂氮氮三鍵所需能量最高，該步反應(yīng)速率最慢

。
（3）合成氨催化劑前驅(qū)體（主要成分為Fe₃O₄）使用前經(jīng)H₂還原，生成α-Fe包裹的Fe₃O₄。已知α-Fe屬于立方晶系，晶胞參數(shù)a=287pm,密度為7.8g?cm^-3。則α-Fe晶胞中含有Fe的原子數(shù)為

7

.

8

×

（

287

×

10

-

10

）

3

N

A

56

7

.

8

×

（

287

×

10

-

10

）

3

N

A

56

（列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A）。
（4）在不同壓強下，以兩種不同組成進料，反應(yīng)達平衡時氨的摩爾分數(shù)與溫度的計算結(jié)果如圖所示。其中一種進料組成為

x

H

2

=0.75、

x

N

2

=0.25，另一種為

x

H

2

=0.675、

x

N

2

=0.225、x_Ar=0.10。（物質(zhì)i的摩爾分數(shù)：x_i=

n

i

n

總

）

①圖中壓強由小到大的順序為

P₁＜P₂＜P₃

P₁＜P₂＜P₃

，判斷的依據(jù)是

此反應(yīng)為氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強，平衡正向移動，氨的物質(zhì)的量增大

此反應(yīng)為氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強，平衡正向移動，氨的物質(zhì)的量增大

。
②進料組成中含有惰性氣體Ar的圖是

圖4

圖4

。
③圖3中，當p₂=20MPa、

x

N

H

3

=0.20時，氮的轉(zhuǎn)化率α=

33.3%

33.3%

。該溫度時，反應(yīng)

1

2

N₂（g）+

3

2

H₂（g）?NH₃（g）的平衡常數(shù)K_p=

3

36

3

36

MPa^-1（化為最簡式）。