Question

合成氨反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问题：
（1）该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点

降低

（填升高、降低或不变），理由是

因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低

；
（2）该反应平衡常数表达式为：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

，当浓度商Q

＜

K（填“＜”、“＞”或“=”）时，反应向右进行．
（3）450℃时该反应的平衡常数

＞

500℃时的平衡常数（填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H₂的转化率，可以采取的措施是

ce

（填字母代号）．
a．高温高压   b．加入催化剂   c．增加N₂的浓度
d．增加H₂的浓度   e．分离出NH3
（5）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1mol N2、3mol H2	2mol NH3	4mol NH3
NH3的浓度（mol?L-1）	c1	c2	c3
反应物转化率	a1	a2	a3

下列说法正确的是

BC

．
A．c₁＜c₂    B.2c₁＜c₃   C．a₁+a₂=1  D． a₂＜a₃．

Answer 1

分析：（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；
（2）根据平衡常数表达式的书写方法以及Q和K的大小关系来回答；
（3）对于放热反应温度越低平衡常数越大；
（4）根据影响化学平衡移动的因素知识来回答判断；
（5）根据等效原理：投入物质1molN₂、3molH₂和2molNH₃是等效的，根据影响化学平衡移动的因素知识来回答．

解答：解：（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，所以加活性铁会使图中B点降低，故答案为：降低；因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低；
（2）合成氨的平衡常数表达式为：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

，根据K和Q的关系，当浓度商Q＜K时，反应向右进行，直到达到平衡状态，故答案为：

[NH3]2

[N2][H2]3

；＜；
（3）合成氨的反应是放热反应，当温度升高，则平衡常数减小，故答案为：＞；
（4）一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H₂的转化率，即让化学平衡正向进行即可，可以增加反应物N₂的浓度、分离出NH₃（减小生成物的浓度），高温条件会使平衡向左进行，加入催化剂不会改变反应物的转化率，增加H₂的浓度会使得氢气的转化率减小，故答案为：ce；
（5）根据等效原理：投入物质1molN₂、3molH₂和2molNH₃是等效的，所以a₁+a₂=1，c₁=c₂，投入4mol的氨气，是甲和乙投入量的2倍，但是压强增大的同时，化学平衡会向正向移动，所以2c₁＜c₃，
故答案为：BC．

点评：本题是一道关于化学平衡的移动以及化学平衡常数知识的一道综合题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．