Question

合成氨反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，據(jù)圖回答下列問題：
（1）該反應(yīng)通常用活性鐵作催化劑，加活性鐵會使圖中B點

降低

（填升高、降低或不變），理由是

因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低

；
（2）該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

，當濃度商Q

＜

K（填“＜”、“＞”或“=”）時，反應(yīng)向右進行．
（3）450℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)

＞

500℃時的平衡常數(shù)（填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）一定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達到平衡，要提高H₂的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是

ce

（填字母代號）．
a．高溫高壓   b．加入催化劑   c．增加N₂的濃度
d．增加H₂的濃度   e．分離出NH3
（5）在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙	丙
反應(yīng)物投入量	1mol N2、3mol H2	2mol NH3	4mol NH3
NH3的濃度（mol?L-1）	c1	c2	c3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率	a1	a2	a3

下列說法正確的是

BC

．
A．c₁＜c₂    B.2c₁＜c₃   C．a(chǎn)₁+a₂=1  D． a₂＜a₃．

Answer 1

分析：（1）催化劑是通過降低反應(yīng)的活化能來加快化學反應(yīng)速率的；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)表達式的書寫方法以及Q和K的大小關(guān)系來回答；
（3）對于放熱反應(yīng)溫度越低平衡常數(shù)越大；
（4）根據(jù)影響化學平衡移動的因素知識來回答判斷；
（5）根據(jù)等效原理：投入物質(zhì)1molN₂、3molH₂和2molNH₃是等效的，根據(jù)影響化學平衡移動的因素知識來回答．

解答：解：（1）催化劑是通過降低反應(yīng)的活化能來加快化學反應(yīng)速率的，所以加活性鐵會使圖中B點降低，故答案為：降低；因為催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低；
（2）合成氨的平衡常數(shù)表達式為：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

，根據(jù)K和Q的關(guān)系，當濃度商Q＜K時，反應(yīng)向右進行，直到達到平衡狀態(tài)，故答案為：

[NH3]2

[N2][H2]3

；＜；
（3）合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當溫度升高，則平衡常數(shù)減小，故答案為：＞；
（4）一定條件下的密閉容器中，該反應(yīng)達到平衡，要提高H₂的轉(zhuǎn)化率，即讓化學平衡正向進行即可，可以增加反應(yīng)物N₂的濃度、分離出NH₃（減小生成物的濃度），高溫條件會使平衡向左進行，加入催化劑不會改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，增加H₂的濃度會使得氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，故答案為：ce；
（5）根據(jù)等效原理：投入物質(zhì)1molN₂、3molH₂和2molNH₃是等效的，所以a₁+a₂=1，c₁=c₂，投入4mol的氨氣，是甲和乙投入量的2倍，但是壓強增大的同時，化學平衡會向正向移動，所以2c₁＜c₃，
故答案為：BC．

點評：本題是一道關(guān)于化學平衡的移動以及化學平衡常數(shù)知識的一道綜合題目，考查學生分析和解決問題的能力，難度較大．