(11分)氨在国民经济中占有重要的地位,2008年,我国氨产量接近500万吨。下图是合成氨的简要流程。 (1)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气。下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗。 原料[ 天然气 重油 煤 相对投资费用 1.0 1.5 2.0 能量消耗/J·t —1 28 10 9 38 10 9 48 10 9 ①依据上表信息,你认为采用 为原料最好。 ②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式: 。 ③已知C(s)、CO(g)和H 2 (g)完全燃烧的热化学方程式分别为: C(s)+O 2 (g)===CO 2 (g) △H=-394kJ·mol —1 ; 2CO(g)+O 2 (g)===2CO 2 (g)△H=-566kJ·mol —1 ; 2H 2 (g)+O 2 (g)===2H 2 O(g)△H='-484' kJ·mol —1 ; 试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式 。 (2)下表是在某种催化剂作用下用体积比为1:3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据。 ①依据表中数据判断,合成氨反应N 2 +3H 2 NH 3 的△H 0(填“>”、“<”或“无法判断” ,请简要说明理由 ; ②该反应的化学平衡常数表为 。 ③在300℃、10MPa下,合成氨反应达到平衡时,混合气体的体积是反应开始时的 倍。