Question

密閉容器中，保持一定溫度，進行如下反應：N₂（氣）+3H₂（氣）?2NH₃（氣），已知加入1mol N₂和3mol H₂，在恒壓條件下，達到平衡時生成a mol NH₃[見下表中編號（1）的一行]；在恒容條件下，達到平衡時生成b mol NH₃[見下表中編號（4）的一行]．若相同條件下，達到平衡時混合物中各組分的百分含量不變．
請?zhí)羁眨?br />

狀態(tài) 條件	起始時各物質的物質的量（mol）				平衡時NH3的物質的量（mol）
	編號	x（N2）	y（H2）	z（NH3）
恒壓	（1）	1	3	0	a
	（2）	3		0
	（3）			0.2	0.5a
	x、y、z取值必須滿足的一般條件：   ．
恒容	（4）	1	3	0	b
	（5）	0	0		b
	（6）		2.25		b
	x、y、z取值必須滿足的一般條件（一個只含x、z，另一個只含y、z）：   ；   ．
	a與b的關系是：a   b（填＞、＜、=）

Answer 1

考點：化學平衡建立的過程,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：若相同條件下，達到平衡時混合物中各組分的百分含量不變，即各個編號的反應之間互為等效平衡，在恒壓強條件下，將所有生成物都折算成反應物后，起始量要成比例，在恒容條件下，由于該反應是氣體體積不等的反應，所以將所有生成物都折算成反應物后，起始量要完全相等，據此進行計算和答題；

解答： 解：若相同條件下，達到平衡時混合物中各組分的百分含量不變，即各個編號的反應之間互為等效平衡，
在恒壓強條件下，將所有生成物都折算成反應物后，起始量要成比例，所以實驗編號1、2、3是成比例等效，在編號2中氮氣是編號1的3倍，所以氫氣也是3倍，即為9mol，平衡時，氨氣也是3倍即為3a；在編號3中平衡時氨氣是編號1中的一半，所以起始時，如果將0.2mol氨氣折算成反應物，氮氣的物質的量為0.5mol，氫氣的物質的量為1.5mol，而0.2mol氨氣相當于0.1mol氮氣和0.3mol氫氣，所以起始時氮氣的物質的量為0.4mol，氫氣的物質的量為1.2mol；根據成比例等效的原理可知，在反應N₂（氣）+3H₂（氣）?2NH₃（氣）中，x、y、z取值必須滿足的一般條件：y=3x（x≥0）；z≥0（x、y、z不同時為0）；
在恒容條件下，由于該反應是氣體體積不等的反應，所以將所有生成物都折算成反應物后，起始量要完全相等，所以編號4、5、6三個容器中為完全等效，編號5中將反應物都折算成生物，氨氣為2mol，在編號6中，氫氣在編號4的基礎上反應了0.75mol，所以根據化學方程式，氮氣反應了0.25mol，還剩余0.75mol，生成氨氣0.5mol，根據完全等效的原理，可知將Z折算成x、y可得，2x+z=2；2y+3z=6；
由于合氨反應是體積減小的反應，所以在達到平衡時，恒容過程達到的平衡體系的壓強小于恒壓過程得到的平衡體系，所以在起始量相同的情況下，a＞b，故答案為：

恒壓	（2）		9		3a
	（3）	0.4	1.2
	y=3x（x≥0）；z≥0（x、y、z不同時為0）
恒容	（5）			2
	（6）	0.75		0.5
	2x+z=2；2y+3z=6．
	＞

點評：本題主要考查了等效平衡的思想，中等難度，解題目關鍵是注意不同條件下的等效平衡的要求．