氨是化肥工業(yè)和有機(jī)化工的主要原料，歷史上在合成氨的理論可行性、工業(yè)化及機(jī)理等方面的研究上產(chǎn)生過三位諾貝爾獎得主?；卮鹣铝袉栴}：
（1）科學(xué)家基于不同的催化體系提出了相應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。
①基于鐵催化體系（添加了氧化鋁和氧化鉀）的反應(yīng)機(jī)理及能量變化如圖所示，據(jù)此計算反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的ΔΗ=

2（E₂+E₄+E₆–E₁–E₃–E₅）+2（ΔH₁+ΔH₂）

2（E₂+E₄+E₆–E₁–E₃–E₅）+2（ΔH₁+ΔH₂）

。
?
②中科院大連化學(xué)物理研究所科研團(tuán)隊構(gòu)筑了“過渡金屬-LiH”雙活性中心催化體系，顯著提高了傳統(tǒng)金屬催化劑在溫和條件下的合成氨性能，其反應(yīng)過程分為以下三步（*表示催化劑的活性位點(diǎn)），據(jù)此寫出Ⅱ的化學(xué)方程式。
Ⅰ．N₂+2^*=2N^*；
Ⅱ．

N*+LiH=*+[LiNH]或2N*+2LiH=2*+2[LiNH]

N*+LiH=*+[LiNH]或2N*+2LiH=2*+2[LiNH]

；
Ⅲ．[LiNH]+

3

2

H₂=LiH+NH₃。
（2）研究表明，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）在不同壓強(qiáng)（p）和氮?dú)浔萚n（N₂）：n（H₂）]下，平衡體系中氨的體積分?jǐn)?shù)[φ（NH₃）]隨溫度（T）的變化曲線如圖所示。
?
①a點(diǎn)對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率：α（N₂）

=

=

α（H₂）（填“＞”“＜”或“=”，下同）；p₂

＞

＞

p₃。
②c點(diǎn)對應(yīng)的φ_c（NH₃）小于a點(diǎn)對應(yīng)的φ_a（NH₃），解釋其原因?yàn)?

合成氨反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，減小壓強(qiáng)或升高溫度，平衡逆向移動，φ（NH₃）減小，與a點(diǎn)相比，c點(diǎn)的溫度高、壓強(qiáng)大，溫度對φ（NH₃）的影響起主導(dǎo)作用

合成氨反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，減小壓強(qiáng)或升高溫度，平衡逆向移動，φ（NH₃）減小，與a點(diǎn)相比，c點(diǎn)的溫度高、壓強(qiáng)大，溫度對φ（NH₃）的影響起主導(dǎo)作用

。
③a、b、e三點(diǎn)對應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)（K_a、K_b和K_c）的大小關(guān)系為

K_a=K_b＞K_c

K_a=K_b＞K_c

；a點(diǎn)對應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)K_p=

（

2

5

p

3

）

2

3

20

p

3

×

（

9

20

p

3

）

3

（

2

5

p

3

）

2

3

20

p

3

×

（

9

20

p

3

）

3

（用體系中各氣體的分壓來表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。
（3）合成氨動力學(xué)研究表明，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）達(dá)到平衡時，正反應(yīng)的速率方程為v_正=k_正p（N₂）?p^1.5（H₂）?p^-1（NH₃）。已知：K_p=

k

正

k

逆

，k_正、k_逆為速率常數(shù)。據(jù)此計算，v_逆=k_逆p^α（N₂）?p^β（H₂）?p^γ（NH₃）中β=

-1.5

-1.5

；γ=

1

1

。