一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2+3H2O⇌2NH3+32O2，进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见表

Question

一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应生成NH₃：N₂+3H₂O⇌2NH₃+ (3)/(2)O₂，进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见表（反应时间3h）：

T/℃	30	40	50
生成NH3量/（10-6 mol）	4.8	5.9	6.0

请回答下列问题：

（1）50℃时从开始到3h内以O₂物质的量变化表示的平均反应速率为___ mol•h^-1．
（2）该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是___．
（3）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢．请提出可提高其反应速率且增大NH₃生成量的建议：___．
（4）工业合成氨的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1．在某压强恒定的密闭容器中加入2mol N₂和4mol H₂，达到平衡时，N₂的转化率为50%，体积变为10L．求：
①该条件下的平衡常数为___；
②若向该容器中加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同．反应放出的热量___（填“>”“<”或“=”）92.4kJ．

Answer 1

（1）50℃时从开始到3h内生成氨气为6×10^-6mol，则生成氧气为4.5×10^-6mol，以O₂物质的量变化表示的平均反应速率为(4.5×10-6)/(3)mol•h^-1=1.5×10^-6mol•h^-1，
故答案为：1.5×10^-6；
（2）由图可知反应物、生成物及能量变化，反应的热化学方程式是N₂（g）+3H₂O（l）=2NH₃（g）+(3)/(2)O₂（g）△H=+765.2kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂O（l）=2NH₃（g）+(3)/(2)O₂（g）△H=+765.2kJ•mol^-1；
（3）由数据可知，温度越高，生成氨气的量越大，则可提高其反应速率且增大NH₃生成量的建议为升高温度，故答案为：升高温度；
（4）①某压强恒定的密闭容器中加入2mol N₂和4mol H₂，达到平衡时，N₂的转化率为50%，体积变为10L，则
          N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）
开始   2              4                0
转化    1              3                2
平衡    1              1                2
K=(((2)/(10))2)/(((1)/(10))×((1)/(10))3)=400，
故答案为：400；
②当加入2mol N₂和4mol H₂时，生成2mol NH₃，放出92.4kJ的热量，而当加入a mol N₂、b mol H₂和c mol NH₃时，平衡时NH₃仍为2mol，则生成的NH₃为（2-c） mol，则放出的热量小于92.4kJ，故答案为：<．