Question

7．向某密閉容器中加入1mol N₂和3mol H₂，平衡后測(cè)得NH₃的體積分?jǐn)?shù)為20%．
（1）在恒溫恒容下，向密閉容器中加入0.3mol N₂，x mol H₂和y mol NH₃，達(dá)到平衡后，NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為20%，則x=0.9mol，y=1.4mol．
（2）在恒溫恒壓下，按下列方式投料起始反應(yīng)，平衡時(shí)NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為20%的有①②（填序號(hào)）．
①n（N₂）=0，n（H₂）=0，n（NH₃）=4mol
②n（N₂）=$\frac{1}{3}$mol，n（H₂）=1mol，n（NH₃）=0
③n（N₂）=1mol，n（H₂）=0，n（NH₃）=2mol．

Answer 1

分析 （1）恒溫恒容的條件下，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為20%，說(shuō)明反應(yīng)后達(dá)到的平衡與原平衡為完全等效平衡，二者為完全等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，一定滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol；
（2）在恒溫恒壓下，按下列方式投料起始反應(yīng)，平衡時(shí)NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為20%，說(shuō)明反應(yīng)后達(dá)到的平衡與原平衡為成比例等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，必須滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，恒溫恒容條件下，改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為m，兩平衡為完全等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)將氨氣的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量，一定滿足：n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，則有：0.3+0.5y=1、x+1.5y=3，解得x=0.9，y=1.4，故答案為：0.9；1.4；
（2）在恒溫恒壓下，按下列方式投料起始反應(yīng)，平衡時(shí)NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為20%，說(shuō)明反應(yīng)后達(dá)到的平衡與原平衡為成比例等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，必須滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，
①n（N₂）=0，n（H₂）=0，n（NH₃）=4mol，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，必須滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故正確；
②n（N₂）=$\frac{1}{3}$mol，n（H₂）=1mol，n（NH₃）=0，滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故正確；
③n（N₂）=1mol，n（H₂）=0，n（NH₃）=2mol，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，不滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故錯(cuò)誤；
故選：①②．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了等效平衡知識(shí)，題目難度中等，注意掌握判斷等效平衡的方法：（1）恒溫、恒容條件下：換算為方程式同一半邊物質(zhì)后，起始投料相同；完全等效（相同等效）；（2）恒溫、恒容條件下，若反應(yīng)前、后氣體體積相等：換算為方程式同一邊物質(zhì)后，起始投料符合同一比例；為不完全等效；（3）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．