科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）：
| T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量/（10-6mol） | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
| 3 |
| 2 |
回答下列问题：
（1）请在答题卡的坐标图中，画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注．
（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢．请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：______．
（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60molH2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为
．计算4 7
①该条件下N2的平衡转化率；
②该条件下反应2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）的平衡常数．
（1）催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率的，使用催化剂后，活化能降低，故答案为：
；
（2）根据影响反应速率的因素：温度、浓度、压强、催化剂等外界因素，结合目前广泛使用的工业合成氨方法，可以采用增大压强的方法，此外还可以寻找高效的催化剂，
故答案为：适当增大压强、研究新催化剂；
（3）①设平衡时有x molN2转化 N2（g）+3H2（g））
2NH3（g）
起始物质的量：0.6mol 1.6mol 0
变化的物质的量：x 3x 2x
平衡物质的量：（0.6-x）mol （1.6-3x）mol 2x mol
则有：
=2xmol (2.2-2x)mol
解得：x=0.4（mol） 4 7
故N2的平衡转化率：
=0.4mol 0.6mol 2 3
②由①可知，N2、H2、NH3平衡时的物质的量分别为：0.2mol、0.4mol、0.8mol，
在2.0L容器中浓度分别为：0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L，
K=
=c(N2)•c3(H2) c2(NH3)
=5.0×10-3mol2/L2，0.1mol/L×(0.2mol/L)3 (0.4mol/L)2
答：该条件下N2的平衡转化率为
；该条件下反应2NH3（g）2 3
N2（g）+3H2（g）的平衡常数为5.0×10-3mol2/L2．