Question

10．某溫度下，向某密閉容器中加入1molN₂和4molH₂，使之反應(yīng)合成NH₃，平衡后測得NH₃的體積分?jǐn)?shù)為m．若T不變，只改變起始加入的物質(zhì)的量，使之反應(yīng)平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為m，若N₂、H₂、NH₃的加入量用X、Y、Z表示應(yīng)滿足：
（1）恒定T、V：
[1]若X=0，Y=1，則Z=2．
[2]若X=0.75，Y=3.25，Z=0.5．
[3]X、Y、Z應(yīng)滿足的一般條件是（分別用只含X、Z和只含Y、Z寫兩個方程式表示）X+0.5Z=1，Y+1.5Z=4．
（2）恒定T、P：
[1]若X=1、Y=5，則Z=2．
[2]若X=2，則Y=10，Z=4．

Answer 1

分析 （1）恒定T、V：若反應(yīng)前、后氣體體積不相等：換算為方程式同一邊物質(zhì)后，起始投料對應(yīng)相等，為完全等效；
[1]為完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=4mol來解答；
[2]為完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=4mol來解答；
[3]依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等量等效”分析；
（2）恒定T、P時：恒溫、恒壓條件下：換算為方程式同一邊物質(zhì)后，起始投料符合同一比例，百分?jǐn)?shù)W%（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)）一定相同，為不完全等效．
[1]為不完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=1mol：4mol來解答；
[2]為不完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=1mol：4mol來解答．

解答 解：（1）恒定T、V：
[1]為完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=4mol，由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），則有：0+0.5Z=1；1+1.5Z=4；解得Z=2，
故答案為：2；
[2]為完全等效平衡，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=4mol，由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），則有：Y+1.5Z=4；由題Z=0.5解得Y=3.25；
故答案為：3.25；
[3]N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量         1      4          0
起始量         X      Y          Z
轉(zhuǎn)化量      X+0.5Z    Y+1.5Z      0
XYZ滿足關(guān)系為：X+0.5Z=1，Y+1.5Z=4；
故答案為：X+0.5Z=1；Y+1.5Z=4；
（2）恒定T、P時：
[1]按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=1mol：4mol，2mol氨氣按N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）完全轉(zhuǎn)化可以得到1mol氮氣與3mol氫氣，故（1+1）：（Y+3）=1：4，解得Y=5，
故答案為：5；
[2]按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=1mol：4mol，Zmol氨氣按N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）完全轉(zhuǎn)化可以得到0.5Zmol氮氣與1.5Zmol氫氣，故（2+0.5Z）：（10+1.5Z）=1：4，解得Z=4，
故答案為：4．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算，涉及等效平衡問題，等效平衡的計算是難點、易錯點，注意歸納理解等效平衡規(guī)律．