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科學家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法．曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發生反應，生成的主要產物為NH₃．進一步研究NH₃生成量與溫度的關系，部分實驗數據見下表（光照、N₂壓力1.0×10⁵ Pa、反應時間3h）：

T/K	303	313	323	353
NH3生成量/（10-6 mol）	4.8	5.9	6.0	2.0

相應的化學方程式：N₂（g）+3H₂O（l）?2NH₃（g）+

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O₂（g）△H=+765.2kJ?mol^-1
回答下列問題：
（1）該反應在較低溫度下能否自發進行？；
（2）從323K到353K，氨氣的生成量減少的原因；
（3）請畫出上述反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖1，并進行必要標注；

（4）工業合成氨的反應為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．設在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N₂（g）和1.60mol H₂（g），反應在一定條件下達到平衡時，NH₃的物質的量分數（NH₃的物質的量與反應體系中總的物質的量之比）為

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．該條件下反應2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數為；
（5）利用N₂和H₂可以實驗NH₃的工業合成，而氨又可以進一步制備硝酸，在工業上一般可進行連續生產．請回答下列問題：
已知：N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1
則氨氣經催化氧化生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學方程式為；
（6）對反應N₂O₄（g）?2NO₂（g），在溫度分別為T₁、T₂時，平衡體系中NO₂的體積分數隨壓強變化曲線如圖2所示．下列說法正確的是；
A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
C．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
D．由狀態B到狀態A，可以用加熱的方法
（7）現以H₂、O₂、熔融鹽Na₂CO₃組成的燃料電池，采用電解法制備N₂O₅，裝置如圖3所示，其中Y為CO₂．寫出石墨I電極上發生反應的電極反應式；在電解池中生成1molN₂O₅轉移電子的物質的量為．

除去雜質后的水煤氣主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料氣。

（1）生產水煤氣過程中有以下反應：①C(s)+CO₂₍g)2CO(g)   △H₁；

②CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)   △H₂；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)   △H₃；

上述反應△H₃與△H₁、△H₂之間的關系為                        。

（2）將CH₄轉化成CO，工業上常采用催化轉化技術，其反應原理為：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)    △H=－1038kJ/mol。工業上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗（其他條件相同）：

①X在750℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×10⁵倍；

②Y在600℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×10⁵倍；

③Z在440℃時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1×10⁶倍；

根據上述信息，你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是       （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                                       ；

（3）請在答題卡中，畫出（2）中反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。

（4）合成氣合成甲醇的主要反應是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)  △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反應的平衡常數為160。

此溫度下，在密閉容器中開始只加入CO、H₂，反應10min后測得各組分的濃度如下：

物質	H2	CO	CH3OH
濃度/（mol·L－1）	0.20	0.10	0.40

 

①該時間段內平均反應速率v(H₂)=                        。

②比較此時正、逆反應速率的大小：v(正)       v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）生產過程中，合成氣要進行循環，其目的是                                  。