科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH₃．进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N₂压力1.0×10⁵ Pa、反应时间3h）：

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

相应的化学方程式：N₂（g）+3H₂O（l）?2NH₃（g）+

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O₂（g）△H=+765.2kJ?mol^-1
回答下列问题：
（1）该反应在较低温度下能否自发进行？；
（2）从323K到353K，氨气的生成量减少的原因；
（3）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图1，并进行必要标注；

（4）工业合成氨的反应为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N₂（g）和1.60mol H₂（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH₃的物质的量分数（NH₃的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为

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．该条件下反应2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常数为；
（5）利用N₂和H₂可以实验NH₃的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：
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
则氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为；
（6）对反应N₂O₄（g）?2NO₂（g），在温度分别为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是；
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（7）现以H₂、O₂、熔融盐Na₂CO₃组成的燃料电池，采用电解法制备N₂O₅，装置如图3所示，其中Y为CO₂．写出石墨I电极上发生反应的电极反应式；在电解池中生成1molN₂O₅转移电子的物质的量为．

除去杂质后的水煤气主要含H₂、CO，是理想的合成甲醇的原料气。

（1）生产水煤气过程中有以下反应：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；

上述反应△H₃与△H₁、△H₂之间的关系为                        。

（2）将CH₄转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：2CH₄(g)＋3O₂(g)4CO(g)＋4H₂O(g)    △H=－1038kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）：

①X在750℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；

②Y在600℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；

③Z在440℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×10⁶倍；

根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是       （填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是                                                       ；

（3）请在答题卡中，画出（2）中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

（4）合成气合成甲醇的主要反应是：2H₂(g)+CO(g)CH₃OH(g)  △H=－90.8kJ·mol^－1，T℃下此反应的平衡常数为160。

此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H₂，反应10min后测得各组分的浓度如下：

物质	H2	CO	CH3OH
浓度/（mol·L－1）	0.20	0.10	0.40

 

①该时间段内平均反应速率v(H₂)=                        。

②比较此时正、逆反应速率的大小：v(正)       v (逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                                  。