Question

10．工業(yè)合成氨N₂+3H₂?2NH₃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)升高還是降低降低，理由是催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低．
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{c{\;}^{2}（NH{\;}_{3}）}{c（N{\;}_{2}）c{\;}^{3}（H{\;}_{2}）}$，當(dāng)濃度商Q_c＜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ce（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

分析 （1）催化劑是通過(guò)降低反應(yīng)的活化能來(lái)加快化學(xué)反應(yīng)速率；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值以及Q和K的大小關(guān)系來(lái)回答；
（3）對(duì)于放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；
（4）根據(jù)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素知識(shí)來(lái)回答判斷．

解答 解：（1）催化劑是通過(guò)降低反應(yīng)的活化能來(lái)加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以加活性鐵會(huì)使圖中B點(diǎn)降低，故答案為：降低；催化劑改變了反應(yīng)的歷程使活化能E降低；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，所以合成氨的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c{\;}^{2}（NH{\;}_{3}）}{c（N{\;}_{2}）c{\;}^{3}（H{\;}_{2}）}$；根據(jù)K和Q的關(guān)系，當(dāng)濃度商Q＜K時(shí)，反應(yīng)向右進(jìn)行，直到達(dá)到平衡狀態(tài)；
故答案為：$\frac{c{\;}^{2}（NH{\;}_{3}）}{c（N{\;}_{2}）c{\;}^{3}（H{\;}_{2}）}$；＜；
（3）合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，對(duì)于放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，故答案為：＞；
（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，即讓化學(xué)平衡正向進(jìn)行即可，一般不考慮加壓，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(huì)使平衡向左進(jìn)行，加入催化劑不會(huì)改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，增加H₂的濃度會(huì)使得氫氣的轉(zhuǎn)化率減�。�
故答案為：ce．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡的移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)中能量變化、平衡常數(shù)的計(jì)算，題目難度中等，注意把握平衡常數(shù)的意義．