氨在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，2008年，我國氨產(chǎn)量接近500萬噸．下圖是合成氨的簡要流程．
（1）下表是空氣中部分氣體的沸點．將空氣液化加熱分餾，依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，最先氣化得到的氣體是
氦氣
氦氣
．
| 氣體名稱 |
氨氣 |
氧氣 |
氦氣 |
氖氣 |
氬氣 |
氪氣 |
氚氣 |
| 沸點/℃ |
-196 |
-183 |
-269 |
-264 |
-186 |
-153 |
-108 |
（2）天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣．下表是某合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗．
| 原料 |
天然氣 |
重油 |
煤 |
| 相對投資費用 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
| 能量消耗/J?t-1 |
28×109 |
38×109 |
48×109 |
①依據(jù)上表信息，你認(rèn)為采用
天然氣
天然氣
為原料最好．
②請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式：
．
③已知C（s）、CO（g）和H
2（g）完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C（s）+O
2（g）═CO
2（g）△H=-394kJ?mol
-1；
2CO（g）+O
2（g）═2CO
2（g）△H=-566kJ?mol
-1；
2H
2（g）+O
2（g）═2H
2O（g）△H=-484kJ?mol
-1；
試寫出由C于水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
．
（3）下表是在某種催化劑作用下用體積比為1：3的氮、氫混合氣反應(yīng)應(yīng)達(dá)到平衡時的一些實驗數(shù)據(jù)．
NH3含量%
壓強/MPa
溫度/℃ |
0.1 |
10 |
20 |
30 |
60 |
100 |
| 200 |
15.3 |
81.5 |
86.4 |
89.9 |
95.4 |
98.8 |
| 300 |
2.2 |
52.0 |
64.2 |
71.0 |
84.2 |
92.6 |
| 400 |
0.4 |
25.1 |
38.2 |
47.0 |
65.2 |
79.8 |
| 500 |
0.1 |
10.6 |
19.1 |
26.4 |
42.2 |
57.5 |
| 600 |
0.05 |
4.5 |
9.1 |
13.8 |
23.1 |
31.4 |
①依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，合成氨反應(yīng)N
2+3H
2
2NH
3的△H
＜
＜
（填“＞”、“＜”或“無法判斷”）0，請簡要說明理由
相同條件下，升高溫度，NH3含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱
相同條件下，升高溫度，NH3含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱
；
②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
．
③在300℃、10MPa下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時，混合氣體的體積是反應(yīng)開始時的
0.66
0.66
倍．
