Question

根據(jù)碰撞理論，分子在發(fā)生反應(yīng)時(shí)必須要進(jìn)行有效碰撞。那些具有足夠高能量，能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子，要使普通分子成為活化分子所需最小能量稱為活化能(E_a)。一定溫度下氣體分子中的活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的，而催化劑可以改變活化能的大小。如圖表示298.15 K時(shí)，N₂、H₂與NH₃的平均能量與合成氨反應(yīng)的活化能的曲線圖，據(jù)圖回答：

                    

(1)若反應(yīng)中生成2 mol氨，則反應(yīng)________(填“吸熱”或“放熱”)________kJ。

(2)在圖中曲線________(填“a”或“b”)表示加入鐵觸媒的能量變化曲線，鐵觸媒能加快反應(yīng)速率的原理是_____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)目前合成氨工業(yè)廣泛采用的反應(yīng)條件500℃、20 MPa～50 MPa、鐵觸媒，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不超過50%，工業(yè)上為了進(jìn)一步提高氨氣產(chǎn)率，你認(rèn)為下列措施最經(jīng)濟(jì)可行的是

________________________________________________________________________。

A．降低反應(yīng)溫度，讓反應(yīng)向著有利于氨氣生成的方向進(jìn)行

B．升高溫度，讓更多的分子變成活化分子

C．尋求能在更低的溫度下有很強(qiáng)催化活性的新型催化劑

D．尋求新型耐高壓材料，將壓強(qiáng)增大一倍

Answer 1

(1)放熱　92　(2)b　降低了合成氨反應(yīng)的活化能

(3)C

解析　(1)由圖中能量狀態(tài)可知N₂與3H₂具有的總能量高于2NH₃所具有的能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)N₂＋3H₂2NH₃每生成2 mol NH₃放出(600－508)kJ＝92 kJ熱量。

(2)合成氨反應(yīng)中，加入鐵觸媒后，由于改變了反應(yīng)歷程，使反應(yīng)的活化能降低，從而加快了反應(yīng)速率，故曲線b代表加催化劑后的能量變化曲線。