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______（填升高、降低或不变），理由是______；
（2）该反应平衡常数表达式为：K=______，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______（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______．
A．c₁＜c₂    B.2c₁＜c₃   C．a₁+a₂=1  D． a₂＜a₃．

Answer 1

（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．