合成氨工藝是利用氫氣的一種重要的途徑。
N₂和H₂生成NH₃的反應(yīng)為：

1

2

N₂（g）+

3

2

H₂（g）?NH₃（g）△H=-46.2kJ?mol^-1
在Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程為（*表示吸附態(tài)）
化學(xué)吸附：N₂（g）→2N^*；H₂（g）→2H^*；
表面反應(yīng)：N^*+H^*?NH^*；NH^*+H^*?NH₂^*；NH₂^*+H^*?NH₃^*
脫附：NH₃^*?NH₃（g）
其中，在反應(yīng)歷程中，N₂的吸附分解反應(yīng)活化能最高，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。
請(qǐng)回答：
（1）有利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有

AD

AD

。
A．低溫
B．高溫
C．低壓
D．高壓
E．催化劑
（2）標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K^θ=

p

（

N

H

3

）

p

θ

[

p

（

N

2

）

p

θ

]

0

.

5

[

p

（

H

2

）

p

θ

]

1

.

5

，其中p^θ為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)（1×10⁵Pa），p（NH₃）、p（N₂）和p（H₂）為各組分的平衡分壓，如p（NH₃）=p?x（NH₃），p為平衡總壓，x（NH₃）為平衡體系中NH₃的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
①標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K^θ隨溫度升高的變化趨勢(shì)是

減小

減小

（填“增大”或“減小”）。
②N₂和H₂起始物質(zhì)的量之比為1：3，反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行，NH₃的平衡產(chǎn)率為w,則K^θ=

4

ω

（

2

-

ω

）

3

3

（

1

-

ω

）

2

4

ω

（

2

-

ω

）

3

3

（

1

-

ω

）

2

（用含w的最簡(jiǎn)式表示）。
（3）實(shí)際生產(chǎn)中，常用工藝條件為Fe作催化劑、控制溫度773K、壓強(qiáng)3.0×10⁵Pa,原料中N₂和H₂物質(zhì)的量之比為1：2.8。
①請(qǐng)結(jié)合反應(yīng)歷程和所學(xué)知識(shí)，分析說明原料氣中N₂過量的理由

原料氣中N₂相對(duì)易得，適度過量有利于提高H₂的轉(zhuǎn)化率；N₂在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過量有利于提高整體反應(yīng)速率

原料氣中N₂相對(duì)易得，適度過量有利于提高H₂的轉(zhuǎn)化率；N₂在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過量有利于提高整體反應(yīng)速率

。
②關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是

ADE

ADE

。
A．合成氨反應(yīng)在不同溫度下的△H和△S都小于零
B．控制溫度（773K）遠(yuǎn)高于室溫，是為保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和較快的化學(xué)反應(yīng)速率
C．當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，在原料氣（N₂和H₂的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率
D．可將NH₃液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行
E．分離空氣可得N₂，通過天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H₂，原料氣須經(jīng)過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生
（4）電化學(xué)法也可合成氨。如圖是用低溫固體質(zhì)子導(dǎo)體作為電解質(zhì)，用Pt-C₃N₄作陰極催化劑電解H₂（g）和N₂（g）合成NH₃的原理示意圖：

①Pt-C₃N₄電極反應(yīng)產(chǎn)生NH₃的電極反應(yīng)式：

N₂+6e^-+6H⁺═2NH₃

N₂+6e^-+6H⁺═2NH₃

。
②實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)外加電壓超過一定值以后，發(fā)現(xiàn)陰極產(chǎn)物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)隨著電壓的增大而減小，分析其可能原因：

超過一定電壓以后，H⁺得電子變成H₂，而且速率比氮?dú)饪?/div>

超過一定電壓以后，H⁺得電子變成H₂，而且速率比氮?dú)饪?/div>。