1909年,化學家哈伯用N2和H2在高溫高壓條件下首次合成了氨氣,反應原理為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),該反應的能量變化如圖1所示(a、b均大于零),回答下列問題:

(1)根據圖1寫出生成2molNH3時的熱化學方程式:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH=-2(b-a) kJ?mol-1N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH=-2(b-a) kJ?mol-1。
(2)在500°C、30MPa下,斷裂1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵需要吸收的能量分別為436 kJ、391kJ、946kJ。
①每消耗0.5molN2該反應放出的熱量為 46kJ46kJ。
②向某一密閉容器中充入1.5molH2(g)和0.5molN2 (g),在催化劑條件下進行上述反應,此時斷裂的H-H鍵吸收的熱量 小于小于 (填“>”,“<”或“=”)436×1.5=654 (kJ)。
(3)一種用電化學法合成氨的原理裝置如圖2所示:

①電極B的名稱是 陰極陰極(填“陰極”或“陽極”)。
②圖2中陽極的電極反應式為 3H2-6e-+2N3-=2NH33H2-6e-+2N3-=2NH3。
③若圖2中支持電解質改為質子導體陶瓷膜,則陰極的電極反應式為 N2+6e-+6H+=2NH3N2+6e-+6H+=2NH3。
【答案】N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH=-2(b-a) kJ?mol-1;46kJ;小于;陰極;3H2-6e-+2N3-=2NH3;N2+6e-+6H+=2NH3
【解答】
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(1)圖1的四個過程中能量轉化形式有
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(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產液態水的熱化學方程式
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