基礎(chǔ)課時13化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解合成氨反應(yīng)的特點以及外部條件對合成氨反應(yīng)的影響和主要的工藝流程。2.了解工業(yè)生產(chǎn)條件選擇的依據(jù)和原則。以合成氨為例討論化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控(一)知識梳理1.合成氨反應(yīng)條件的原理分析(1)反應(yīng)原理：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫高壓))2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。(2)反應(yīng)特點：2.實際合成氨工業(yè)中選擇的生產(chǎn)條件條件實際壓強壓強大，對材料的強度和設(shè)備的要求高，增加生產(chǎn)成本并降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。一般采用的壓強為10__MPa～30__MPa溫度溫度升高有利于提高反應(yīng)速率，一般采用的溫度為400～500__℃催化劑一般選擇鐵觸媒作為合成氨工業(yè)的催化劑。該催化劑在500__℃左右時活性最大，這也是溫度選擇的原因之一濃度工業(yè)上采取迅速冷卻的方法，使氨氣變成液氨并及時分離，分離后的原料氣循環(huán)使用，并及時補充氮氣和氫氣3.化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的因素有兩個方面：參加反應(yīng)的物質(zhì)本身因素(組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等)和外部條件(溫度、壓強、濃度、催化劑等)。化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控，就是通過改變外界條件使一個可能發(fā)生的反應(yīng)按照某一方向進(jìn)行。在實際生產(chǎn)中，要綜合考慮化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素，尋找一個適宜的生產(chǎn)條件。(二)問題探究問題1合成氨反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知：298K時，ΔH＝－92.4kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·K－1·mol－1；合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝4.1×106。請根據(jù)正反應(yīng)的焓變和熵變分析298K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。提示由于ΔH－TΔS＝－92.4kJ·mol－1＋298K×198.2×10－3kJ·K－1·mol－1<0，故298K下合成氨反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。問題2請你利用化學(xué)平衡移動的知識分析什么條件有利于氨的合成。提示低溫、高壓有利于氨的合成。問題3增大壓強既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強是否越大越好？為什么？提示不是。因為溫度一定時，增大混合氣體的壓強對合成氨的速率和平衡都有利，但壓強越大需要的動力越大，對材料和設(shè)備的制造要求越高，一般采用的壓強為10～30MPa。問題4既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動，那么生產(chǎn)中是否溫度越低越好？為什么？提示不是。因為從化學(xué)平衡的角度考慮，合成氨在低溫時有利于平衡向生成氨的方向移動，但是溫度過低時反應(yīng)速率很慢，需要很長時間才能達(dá)到平衡，很不經(jīng)濟(jì)，所以實際生產(chǎn)中，一般采用的溫度為400～500℃(在此溫度時催化劑的活性最大)。問題5工業(yè)合成氨主要考慮哪些因素？提示化學(xué)反應(yīng)速率、原料的利用率、單位時間內(nèi)的產(chǎn)量、生產(chǎn)中的耗能、設(shè)備條件等因素?！咎骄繗w納】1.合成氨工業(yè)簡要流程圖2.合成氨生產(chǎn)流程示意圖3.工業(yè)合成氨的適宜條件外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件壓強10～30MPa溫度400～500℃催化劑使用鐵觸媒作催化劑濃度氨及時從混合氣中分離出去，剩余氣體循環(huán)使用；及時補充N2和H24.選擇化工生產(chǎn)適宜條件的分析角度外界條件有利于加快速率的條件控制有利于平衡正向移動的條件控制綜合分析結(jié)果濃度增大反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度、減小生成物的濃度不斷地補充反應(yīng)物、及時地分離出生成物催化劑加合適的催化劑不需要加合適的催化劑溫度高溫ΔH＜0低溫兼顧速率和平衡，考慮催化劑的適宜溫度ΔH＞0高溫在設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高溫并考慮催化劑的活性壓強高壓(有氣體參加)Δvg＜0高壓在設(shè)備條件允許的前提下，盡量采取高壓Δvg＞0低壓兼顧速率和平衡，選取適宜的壓強1.(2024·綿陽南山中學(xué)高二期中)如圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列說法錯誤的是()A.步驟①中“凈化”可以防止催化劑“中毒”B.步驟③、④、⑤均有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率C.步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應(yīng)速率D.工業(yè)合成氨反應(yīng)ΔH<0，該反應(yīng)能在低溫自發(fā)進(jìn)行答案B解析步驟①中“凈化”是除去雜質(zhì)，以防止催化劑中毒，A正確；步驟③催化劑只能提高反應(yīng)速率，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高溫不利于平衡正向移動，所以不能提高平衡轉(zhuǎn)化率；步驟④液化分離出NH3，可以使平衡正向移動，有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率；步驟⑤N2、H2的循環(huán)再利用有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率：所以步驟④、⑤有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率，步驟③不能，B錯誤；合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于平衡正向移動，提高原料轉(zhuǎn)化率，加壓也可以提高反應(yīng)速率，C正確；工業(yè)合成氨反應(yīng)ΔH<0，氣體分子數(shù)減小，即ΔS<0，根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS，低溫時才能使ΔG<0，所以該反應(yīng)能在低溫自發(fā)進(jìn)行，D正確。2.水煤氣的主要成分為CO和H2，工業(yè)上常利用CH4和H2O在催化劑和一定條件下來制備水煤氣，原理為CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH>0。下列條件中最適宜工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的是()A.溫度為25℃，壓強為50kPaB.溫度為25℃，壓強為101kPaC.溫度為500℃，壓強為1000kPaD.溫度為800℃，壓強為250kPa答案D解析對于反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH>0，反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量小于反應(yīng)產(chǎn)物氣體的物質(zhì)的量之和，則增大壓強，平衡逆向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，則工業(yè)生產(chǎn)水煤氣，可在高溫下進(jìn)行，排除A、B，C、D相比較，D壓強較小，有利于平衡正向移動。3.工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破。(1)一定溫度下，在恒容密閉容器中充入一定量的N2和H2發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3ΔH<0①下列證據(jù)不能說明反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。A.N2的轉(zhuǎn)化率不再改變B.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不再改變C.容器內(nèi)的壓強不再改變D.v正(N2)＝2v逆(NH3)②采取的下列措施既可以提高反應(yīng)速率又可以提高原料轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)。a.用鐵觸媒作催化劑b.采用較高壓強(20MPa～50MPa)c.采用較高溫度(500℃左右)d.將生成的氨液化并及時從體系中分離出來(2)合成氨生產(chǎn)流程示意圖如下。①流程中，有利于提高原料利用率的措施是____________________________________________________________________________________________________________________；有利于提高單位時間內(nèi)氨的產(chǎn)率的措施有____________________________________________________________________________________________________________________。(至少寫出兩點)②“干燥凈化”中，有一步操作是用銅氨液除去原料氣中的CO，其反應(yīng)為：[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]＋ΔH<0。對吸收CO后的銅氨廢液應(yīng)該怎樣處理？請?zhí)岢瞿愕慕ㄗh：__________________________________________________________________________________________。(3)實驗室研究是工業(yè)生產(chǎn)的基石。下圖中的實驗數(shù)據(jù)是在其他條件不變時，不同溫度(200℃、400℃、600℃)、壓強下，平衡混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化情況。①曲線a對應(yīng)的溫度是________。②M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是________。答案(1)①BD②b(2)①加壓、分離出液氨、原料循環(huán)使用加壓、400℃～500℃、鐵觸媒②經(jīng)減壓并加熱、使被吸收的CO釋放出來并收集、吸收液循環(huán)使用(3)①200℃②KQ＝KM>KN解析(1)①隨反應(yīng)進(jìn)行，N2轉(zhuǎn)化為NH3，N2轉(zhuǎn)化率增大，N2的轉(zhuǎn)化率不再改變時，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A不選；化學(xué)反應(yīng)中只有氣體參加和生成，氣體質(zhì)量不發(fā)生變化，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不再改變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B選；該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體物質(zhì)的量減小，壓強減小，容器內(nèi)的壓強不再改變，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C不選；可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時v正＝v逆，即v正(N2)∶v逆(NH3)＝1∶2，2v正(N2)＝v逆(NH3)，則v正(N2)＝2v逆(NH3)不能體現(xiàn)v正＝v逆，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D選。②催化劑只能提高反應(yīng)速率，不能提高原料平衡轉(zhuǎn)化率，a不選；較高壓強能提高反應(yīng)速率，能使平衡正向進(jìn)行，提高原料平衡轉(zhuǎn)化率，b選；較高溫度能提高反應(yīng)速率，使平衡向吸熱反應(yīng)進(jìn)行即逆向移動，使原料平衡轉(zhuǎn)化率降低，c不選；將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，使反應(yīng)速率減小，平衡正向移動，原料平衡轉(zhuǎn)化率提高，d不選。(2)該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓縮機加壓采用較高壓強(10MPa～30MPa)，可以使平衡正移從而提高原料利用率，將生成的氨冷卻液化并及時從體系中分離出來，可以使平衡正移從而提高原料利用率，N2、H2循環(huán)使用可以使平衡正移從而提高原料利用率；加壓采用較高壓強可以提高反應(yīng)速率，從而提高單位時間內(nèi)氨的產(chǎn)率，在400℃～500℃較高溫度下、使用催化劑鐵觸媒都可以提高反應(yīng)速率，從而提高單位時間內(nèi)氨的產(chǎn)率；該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，可以減小壓強并加熱升高溫度，使反應(yīng)逆向進(jìn)行，使被吸收的CO釋放出來并收集，又得到銅氨液，銅氨吸收液可以循環(huán)使用。(3)在相同壓強下如20MPa，曲線a代表的平衡時NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，N2＋3H22NH3ΔH<0該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越低，平衡正向進(jìn)行程度越大，平衡時NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越大，故曲線a代表的溫度低為200℃；曲線b代表的溫度為400℃，曲線c代表的溫度為600℃，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，M、Q點溫度相同為400℃，平衡常數(shù)KQ＝KM，N點溫度為600℃，溫度升高，平衡逆移，平衡常數(shù)減小，故KQ＝KM>KN。A級合格過關(guān)練選擇題只有1個選項符合題意(一)合成氨反應(yīng)的特點1.合成氨解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問題，下列有關(guān)工業(yè)合成氨的說法錯誤的是()A.反應(yīng)物是N2和H2B.過程屬于生物固氮C.反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)D.反應(yīng)條件是高溫、高壓、催化劑答案B解析A項，工業(yè)合成氨的原料是N2和H2，A正確；B項，工業(yè)合成氨屬于人工固氮，B錯誤；C項，工業(yè)合成氨N2＋3H22NH3是一個可逆反應(yīng)，C正確；D項，為了有利于合成氨，選擇了500℃左右的高溫，10MPa－30MPa的高壓，同時使用鐵觸媒做催化劑，D正確。2.對于合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，以下分析正確的是()A.升高溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大B.增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大C.減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D.加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大答案B解析合成氨是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，故A錯誤；反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強平衡正向進(jìn)行，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，故B正確；減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)的反應(yīng)速率減小得多，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，故C錯誤；同等程度影響正逆反應(yīng)速率，故D錯誤。(二)合成氨條件的選擇3.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是()A.N2、H2的投料比采用1∶2.8(物質(zhì)的量比)而不是1∶3，是為了提高N2的轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)溫度控制在700K左右，目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動C.壓強采用10～30MPa，是因為該條件下催化劑的活性最好D.不斷將氨液化并移去液氨，目的之一是使平衡正向移動答案D解析適當(dāng)提高氮氣的比例，即N2和H2物質(zhì)的量之比為1∶2.8時更能提高H2的轉(zhuǎn)化率，A錯誤；氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣的過程是放熱的，反應(yīng)溫度控制在700K左右，目的是加快反應(yīng)速率，并不是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，B錯誤；氮氣和氫氣反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡正向移動，合成氨工業(yè)采用10～30MPa，是因為再增大壓強，平衡轉(zhuǎn)化率不會提高太多，且增大壓強對設(shè)備的要求更高，不能達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益，C錯誤；不斷將氨液化并移去液氨，目的是降低氨氣的濃度，使平衡正向移動，D正確。4.(2024·揚州大學(xué)附屬中學(xué)高二期中)關(guān)于合成氨，下列說法不正確的是()A.合成氨反應(yīng)中采用400～500℃高溫主要是因為此時催化劑的活性最大B.合成氨反應(yīng)中采用高壓的目的主要是為了促進(jìn)平衡向右移動C.合成氨反應(yīng)中采用鐵觸媒作為催化劑可以加快反應(yīng)速度D.合成氨反應(yīng)中將0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)其放出熱量為46kJ答案D解析合成氨反應(yīng)中采用400～500℃高溫，主要是因為該溫度下催化劑的活性最大，A正確；合成氨正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強化學(xué)平衡正向移動，故采用高壓的條件，B正確；合成氨反應(yīng)中使用鐵觸媒作為催化劑可以加快反應(yīng)速率，C正確；合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，0.5mol氮氣和1.5mol氫氣無法全部轉(zhuǎn)化為1mol氨氣，放出的熱量少于46kJ，D錯誤。(三)化學(xué)反應(yīng)條件的控制及優(yōu)化5.合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時，NH3的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示，據(jù)此分析合成氨工業(yè)中最有前途的研究方向是()A.提高分離技術(shù)B.研制耐高壓的合成塔C.研制低溫催化劑D.探索不用N2和H2合成氨的新途徑答案C解析現(xiàn)在分離氨氣的技術(shù)已趨于成熟，A項與題意不符；生產(chǎn)設(shè)備不能承受那么大的壓強，產(chǎn)生壓強所需的動力、能源又是限制壓強的因素，B項與題意不符；目前所用催化劑鐵觸媒活性最好時的溫度約為400～500℃，如能研制出低溫催化劑，將大大提高氨的產(chǎn)率，且節(jié)約了能源，C項與題意相符；探索合成氨的新途徑不一定會成功，不一定會有前途，D項與題意不符。6.在硫酸工業(yè)中，在催化劑條件下使SO2氧化為SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1。下表列出了在不同溫度和壓強下，反應(yīng)達(dá)到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率。下列說法正確的是()溫度/℃平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3A.該反應(yīng)在任何條件下均能自發(fā)進(jìn)行B.實際生產(chǎn)中，最適宜的條件是溫度450℃、壓強10MPaC.使用催化劑可加快反應(yīng)速率，提高SO3的平衡產(chǎn)率D.為提高SO2的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)適當(dāng)充入過量的空氣答案D解析A項，反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，ΔS<0，ΔH<0，當(dāng)ΔH－TΔS<0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則溫度過高，該反應(yīng)可能不能自發(fā)進(jìn)行，A錯誤；B項，由表格可知，450℃、壓強10MPa時，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率較高，當(dāng)沒有測定其他條件時二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，不能確定實際生產(chǎn)中，最適宜的條件是溫度450℃、壓強10MPa，B錯誤；C項，使用催化劑可加快反應(yīng)速率，但平衡不移動，不能提高SO3的平衡產(chǎn)率，C錯誤；D項，充入過量的空氣，平衡正向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，D正確。7.合成氨工業(yè)的原料氣中含有少量CO，CO會使催化劑失去催化能力(催化劑中毒)，因此，在進(jìn)入合成塔前必須將其除去。一般用醋酸二氨合銅溶液來吸收原料氣中的CO，其反應(yīng)為Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。(1)醋酸二氨合銅吸收CO的生產(chǎn)適宜條件是____________________________________________________________________________________________________________________。(2)吸收CO后的醋酸銅氨溶液經(jīng)過處理后可再生，恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用，醋酸銅氨溶液再生的生產(chǎn)適宜條件是__________________________________________________________。答案(1)低溫、高壓(2)高溫、低壓解析(1)醋酸二氨合銅吸收CO反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，降低溫度或增大壓強平衡向吸收CO的方向移動，故應(yīng)采用低溫、高壓作為生產(chǎn)條件。(2)放出CO的反應(yīng)正好和吸收CO的反應(yīng)相反，應(yīng)采用高溫、低壓作為生產(chǎn)條件。B級素養(yǎng)培優(yōu)練8.工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(鐵觸媒),\s\do5(450℃，20MPa))2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，下列說法不正確的是()A.使用鐵觸媒能提高合成氨的日產(chǎn)量B.適當(dāng)降溫或加壓，反應(yīng)的平衡常數(shù)都增大C.及時將體系中的NH3液化分離有利于平衡正向移動D.用E表示鍵能，則：E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝－92.4kJ·mol－1答案B解析使用鐵觸媒可以提高反應(yīng)速率，從而提高合成氨的日產(chǎn)量，A正確；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，降溫，平衡常數(shù)增大，但加壓，反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，B錯誤；及時將體系中的NH3液化分離，相當(dāng)于降低生成物濃度，平衡正向移動，C正確；用E表示鍵能，則：E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝－92.4kJ·mol－1，D正確。9.二甲醚(CH3OCH3)是制冷劑、局部麻醉藥和燃料。工業(yè)上可利用CO2催化加氫合成二甲醚，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1＞0反應(yīng)Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH2＜0一定條件下，于密閉容器中投入一定量CO2和H2發(fā)生上述反應(yīng)。下列說法正確的是()A.其他條件不變，升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低B.其他條件不變，縮小容器體積能提高CH3OCH3平衡產(chǎn)率C.其他條件不變，增大H2投入量一定能提高CH3OCH3平衡產(chǎn)率D.其他條件不變，使用不同催化劑對CH3OCH3的平衡產(chǎn)率不產(chǎn)生影響答案B解析反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動，則主要發(fā)生Ⅰ時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，A錯誤；反應(yīng)Ⅱ為氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)Ⅰ為氣體體積不變的反應(yīng)，則縮小容器體積，反應(yīng)Ⅱ正向移動，能提高CH3OCH3平衡產(chǎn)率，B正確；增大H2投入量，可能反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行程度大，不一定能提高CH3OCH3平衡產(chǎn)率，C錯誤；存在2個反應(yīng)，催化劑具有選擇性，對CH3OCH3的平衡產(chǎn)率有影響，D錯誤。10.(2024·天津一中高二期中)工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破，目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎，其反應(yīng)為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，ΔS＝200J·K－1·mol－1。回答下列問題：(1)合成氨反應(yīng)在常溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)。(2)________溫(填“高”或“低”，下同)有利于提高反應(yīng)速率，________溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素，工業(yè)常采用400～500℃。針對反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾，我國科學(xué)家提出了兩種解決方案。方案一：雙溫－雙控－雙催化劑。使用Fe-TiO2－xHy雙催化劑，通過光輻射產(chǎn)生溫差(如體系溫度為495℃時，F(xiàn)e的溫度為：547℃，而TiO2－xHy的溫度為415℃)。(3)下列說法正確的是________。a.氨氣在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率b.N≡N在“熱Fe”表面斷裂，有利于提高合成氨反應(yīng)速率c.“熱Fe”高于體系溫度，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率d.“冷Ti”低于體系溫度，有利于提高合成氨反應(yīng)速率方案二：M－LiH復(fù)合催化劑。(4)下列說法正確的是________。a.300℃時，復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高b.同溫同壓下，復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c.溫