Question

【題目】工業(yè)合成氨N2+3H22NH3反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示,據(jù)圖回答下列問(wèn)題:

（1）該反應(yīng)通常用活性鐵作催化劑,加活性鐵會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低________________，理由是___________________________________________。

（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=___________________,當(dāng)濃度商Qc___K(填“<”、“>”或“=”)時(shí)，反應(yīng)向右進(jìn)行。

（3）450 ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)___500 ℃時(shí)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(dá)到平衡，要提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的合理措施有___(填字母序號(hào))。

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

Answer 1

【答案】降低 催化劑能降低反應(yīng)的活化能 K=c2(NH3)/[c(N2)×c3(H2)] < > ce

【解析】

（1）使用催化劑降低了活化分子的活化能，增加了單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率，B點(diǎn)降低，原因催化劑降低了反應(yīng)的活化能；

（2）平衡常數(shù)：一定溫度下，達(dá)到化學(xué)平衡生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積比值，即此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=c2(NH3)/[c(N2)×c3(H2)]，反應(yīng)向右進(jìn)行，即向正反應(yīng)方向進(jìn)行，Qc<K；

（3）根據(jù)能量變化圖，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，450℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)大于500℃時(shí)的；

（4）要提高H2的轉(zhuǎn)化率，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，且氫氣的總量不變，

a、根據(jù)勒夏特列原理增大壓強(qiáng)平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向進(jìn)行，但是此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，高溫平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，不能提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤；

b、催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響，錯(cuò)誤；

c、增加N2的濃度，增加了反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，且沒(méi)改變氫氣的總量，提高了氫氣的轉(zhuǎn)化率，正確；

d、增加氫氣的濃度，雖然平衡右移，但是氫氣的總量增加，轉(zhuǎn)化率反而降低，錯(cuò)誤；

e、分離出氨氣，減少了生成物的濃度，平衡向右移動(dòng)，且氫氣的總量不變，轉(zhuǎn)化率增大，正確，綜上所述ce選項(xiàng)符合題意。