题目内容
【题目】工业合成氨，N2(g)+3H2(g) 
2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答问题：
（1）该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点升高还是降低______（填“升高”或“降低”或“不变”）理由是________________。
（2）该反应在恒温恒容条件下进行，下列选项一定能判断反应达到平衡状态的是________。
A．3v (N2)=v(H2)
B．单位时间内每消耗a mol N2的同时消耗3a molH2
C．单位时间内每断裂amol氮氮三键的同时生成3a mol氢氢单键
D．c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
E．气体总密度不变
F．气体平均摩尔质量不变
（3）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。
（4）450℃时该反应的平衡常数_______500℃时的平衡常数(填“<”、 “>”或“=”)。
（5）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，可以采取的合理措施有_____（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
【答案】 降低 催化剂能降低反应活化能 CF 
< > c、e
【解析】(1)催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率，所以加活性铁会使图中B点降低，故答案为：降低；催化剂能降低反应活化能；
(2)A．根据方程式，任何时候都存在3v (N2)=v(H2)，不能判断反应是否达到平衡状态，故A错误；B．根据方程式，单位时间内每消耗a mol N2的同时一定消耗3a molH2，不能判断反应是否达到平衡状态，故B错误；C．单位时间内每断裂amol氮氮三键表示正反应速率，生成3a mol氢氢单键表示逆反应速率，表示正逆反应速率相等，能够判断反应达到平衡状态，故C正确；D．c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2，不能说明正逆反应速率相等，不能判断反应是否达到平衡状态，故D错误；E．容器的体积和气体的质量均不变，气体总密度始终不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故E错误；F．该反应前后气体的物质的量发生变化，当气体平均摩尔质量不变，说明气体的物质的量不变，说明反应达到了化学平衡状态，故F正确；故选CF；
(3)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，所以合成氨的平衡常数表达式K=
；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： 
；＜；
(3)合成氨的反应是放热反应，对于放热反应，温度降低，平衡正向移动，平衡常数增大，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，一般不考虑加压，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。
