Question

12．工业合成氨N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）反应过程中的能量变化如下图所示，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”还是“降低”），理由是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=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，增大氮气的量，K不变（填“增大”、“减小”、“不变”，下同）．
（3）一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高N₂的转化率，可以采取的合理措施有de（填字母代号）．
a．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．

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；
（2）化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，且只受温度的影响；
（3）要提高N₂的转化率，应使平衡向正向移动，以此解答．

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，所以加活性铁会使图中B点降低，故答案为：降低；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K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$，平衡常数只受温度的影响，增大氮气的量，平衡常数不变，故答案为：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$；不变；
（3）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，一般不考虑加压，可以增加反应物H₂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N₂的浓度会使得气氮气的转化率减小；
故答案为：de．

点评 本题考查较为综合，涉及化学平衡的移动，化学反应中能量变化等知识，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，题目难度中等，注意把握平衡常数的意义．