合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑，對化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響．合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）

3NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工業(yè)中原料氣N₂可從空氣中分離得到，H₂可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得．我國合成氨工業(yè)目前的生產(chǎn)條件為：催化劑-鐵觸媒，溫度-400～500℃，壓強(qiáng)-30～50MPa．
回答下列問題：
（1）合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30～50MPa的原因是______．從平衡移動(dòng)原理分析，低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化，實(shí)際生產(chǎn)中采用400～500℃的高溫，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是______．
（2）500℃、50MPa時(shí)，在容積為VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反應(yīng)達(dá)平衡后測得平衡常數(shù)為K，此時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為x．則K和x的關(guān)系滿足K=______．
（3）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)反應(yīng)方程式為：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）．部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物  質(zhì)	燃燒熱（kJ?mol-1）
H2（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH4（g）	-890.3

已知1mol H₂O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H₂O（l）時(shí)放出44.0kJ熱量．寫出CH₄和H₂O在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______．
（4）有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為電極反應(yīng)物，以HCl-NH₄Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池．請寫出該電池的正極反應(yīng)式______．

合成氨工業(yè)及硝酸工業(yè)對工、農(nóng)生產(chǎn)和國防都有重要意義。請回答：
（1）以N₂和H₂為原料合成氨氣。已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H= -92.4 kJ/mol，
①合成氨工業(yè)中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是（填選項(xiàng)序號）_______。  
a．用鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率            
b．采用較高壓強(qiáng)（20 MPa~50 MPa）
c．將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去  
d．將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來
②一定溫度下，在密閉容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂并發(fā)生反應(yīng)。
a．若容器容積恒定，達(dá)到平衡時(shí)氣體的壓強(qiáng)為原來的7/8，N₂的轉(zhuǎn)化率為а1，此時(shí)，反應(yīng)放熱為_________kJ；
b．若容積為4L，當(dāng)進(jìn)行到第4分鐘時(shí)達(dá)到平衡，生成NH₃為1.0 mol，則從開始到達(dá)平衡時(shí)NH₃的平均速率v(NH₃)=_________。
c．若容器壓強(qiáng)恒定，則達(dá)到平衡時(shí)，容器中N₂的轉(zhuǎn)化率為а2，則а2_______а1（填“＞、＜或＝”）。
（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH₃被氧氣催化氧化生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
②硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
a．催化還原法：催化劑存在時(shí)用H₂將NO₂還原為N₂。
已知：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H=－483.6kJ/mol                  
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g） △H=+67.7kJ/mol
則H₂還原NO₂生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________。
b．堿液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。若每9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol，則反應(yīng)的離子方程式是_______________。
（3）隨著對合成氨研究的發(fā)展，希臘科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H⁺）為介質(zhì)，用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨（裝置如圖）。鈀電極A是電解池的_______極（填“陽”或“陰”），該極上的電極反應(yīng)式是__________________ 。