(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
(1)工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H2:其热化学反应方程式为
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H4,已知有关反应的能量变化如下图所示:
则△H4=______________(用a、b、c表示)
(2)在2个恒压的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温,反应达到平衡时有关数据为:
容 器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
达到平衡的时间(min) |
t |
5 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) |
3 |
c |
①甲容器达到平衡所需要的时间t 5min(填“>”、“<”或“=”,下同);乙容器达到平衡时N2的浓度c 3 mol·L-1。
②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下,关于起始N2与H2投料比和H2平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时,用实线画出不使用催化剂情况下H2平衡转化率的示意图。