科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生下列反应：2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）△H=akJ•mo

Question

科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生下列反应：
2N₂（g）+6H₂O（l）4NH₃ （g）+3O₂（g）△H=a kJ•mol^-1
上述反应NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

温度 T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

（1）此合成反应的a______0 （填“＞”“＜”或“=”）
（2）用水稀释0.1mol•L^-1氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是______（填字母标号）
A．(c(NH3•H2O))/(c(OH−))   B．(c(NH4+)•c(OH−))/(c(NH3•H2O))     C．c（H⁺）•c（OH^-）   D．(c(OH−))/(c(H+))
（3）氨可用于工业制硝酸，其主反应为：
4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g）△H＜0
若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是______（填序号）

（4）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间/浓度	c（NH3） （mol/L）	c（O2 ） （mol/L）	c（NO） （mol/L）
起始	0.8000	1.600	0.000
第2min	0.6000	a	0.2000
第4min	0.3000	0.9750	0.5000
第6min	0.3000	0.9750	0.5000
第8min	0.7000	1.475	0.1000

①反应在第2min到第4min时，O₂ 的平均反应速率为______mol/（L•min）
②反应在第2min到第4min时改变了条件，改变的条件可能是______．
③在第6min到第8min时，改变了反应的条件，该平衡向______移动（填“左”或“右”）．

Answer 1

（1）通过图表知，升高温度，生成物的物质的量增加，平衡向正反应方向移动，所以正反应方向是吸热方向，△H＞0，所以a＞0，
故答案为：＞；
（2）A、当稀释氨水时，在水分子的作用下促进氨水的电离，所以氨根离子的浓度降低，(C(NH4+)C(OH−))/(C(NH3．H2O))=K_电离，温度不变，电离平衡常数不变，所以(C(NH3．H2O))/(C(OH−))减小，故A正确；
B、该式子是电离平衡常数表达式，温度不变，电离平衡常数不变，故B错误；
C、温度不变，水的离子积不变，故C错误；
D、温度不变，水的离子积不变，当稀释氨水时，溶液中氢氧根的浓度减小，氢离子的浓度增加，所以(C(OH−))/(C(H+))减小，故D正确；
故答案为：AD；
（3）A、该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以氨气的转化率减小，氨气的含量增大，故A错误；
B、该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正反应方向移动，所以NO的含量增大，故B正确；
C、该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以水的含量减小，故C错误；
D、催化剂只改变反应到达平衡的时间，对化学平衡无影响，故D正确．
故答案为：BD；
（4）①氨气的平均化学反应速率为v=(△C)/(△t)=((0.6000−0.3000)mol/L)/(2min)=0.015 mol/L．min，同一化学反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以氧气的平均化学反应速率为0.1875mol/L．min．
故答案为：0.1875；
 ②通过图表比较起始到第2min和第2min到第4min时知，反应物和生成物的反应速率都增大，所以改变的条件是升高温度或使用催化剂．
故答案为：升高温度（或使用催化剂）；  
 ③通过图表知，反应物浓度增大，生成物浓度减小，所以平衡向逆反应方向移动，即向左移动．故答案为：左．