Question

（6分）在一定的溫度下，把2體積N₂和6體積H₂分別通入一個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通（如圖10－1）。

容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N₂＋3H₂ 2NH₃；△H＜0。反應(yīng)達到平衡后，測得混合氣體為7體積。

⑴保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè)a、b、c分別表示加入的N₂、H₂ 和NH₃的體積，如果反應(yīng)達到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的量仍與上述平衡時完全相同。那么：①a=1，c=2，則b==    。在此情況下，反應(yīng)起始時將向      方向（填“正”或“逆”）進行。

②若需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆方向進行，則c的取值范圍是             。

⑵在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取的措施是           ，原因是________________________________  。 

 

Answer 1

（6分）（1）①3,逆   ②1＜c≤4

（2）降低溫度，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，氣體總分子數(shù)減少。

解析:（1）  N₂＋3H₂2NH₃       

       起始2   6      0

       變化x   3x     2x

平衡2-x  6-3x   2x

2-x +6-3x +2x=7   2x=1即NH₃的平衡時體積為1。該反應(yīng)是在恒溫、恒壓的條件下進行的反應(yīng) ， 設(shè)a、b、c分別表示加入的N₂、H₂ 和NH₃的體積，建立的平衡與原平衡等效，根據(jù)等效平衡規(guī)律，將c體積的NH₃按計量數(shù)比轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，有（1+0.5c）=2，（b+1.5c）=6,①b=3,此時a+b+c=6＜7，反應(yīng)逆向進行；②若需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆方向進行，則c＞2x=1，由于反應(yīng)達到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的量仍與上述平衡時完全相同，所以根據(jù)N守恒c的最大值范圍是4，即1＜c≤4。（2）原平衡混合氣體的體積為7＞6.5，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則需平衡正向移動，可采取降溫的措施，因為降溫平衡向放熱方向即正向移動。