Question

在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，已知：在容積可變的密閉容器中，充入1 L含3 mol H₂和1 mol N₂的混合氣體，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有a mol NH₃生成，N₂的轉(zhuǎn)化率為b%。

（1）若在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，在體積可變的密閉容器中充入x mol H₂和y mol N₂，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有3a mol NH₃生成，N₂的轉(zhuǎn)化率仍為b%。則x=______;y=______。

（2）在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，設(shè)在體積可變的密閉容器中充入x mol H₂、y mol N₂和z mol NH₃，若達(dá)平衡時(shí)N₂轉(zhuǎn)化率仍為b%,則x、y的關(guān)系為______；z的取值范圍為______。

（3）在恒溫〔與（1）溫度相同〕和使用催化劑的條件下，在容積不可變的密閉容器中，充入1 L含3 mol H₂和1 mol N₂的混合氣體，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為c%，則b、c的關(guān)系為（用“<”“=”或“>”表示），理由是_______________。

Answer 1

（1）9    3  (2)x=3y   z>0  (3)b>c恒溫恒容時(shí)，N₂+3H₂2NH₃，從起始到平衡狀態(tài)，反應(yīng)的氣體總物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)減小，不利于NH₃的生成，故b>c

解析:

溫度不變時(shí)：（1）N₂的轉(zhuǎn)化率不變，說明與原平衡為等效平衡，恒壓時(shí)只須符合原配比即可，所以x=9,y=3。

（2）平衡與平衡為等效平衡，在恒壓條件只要x∶y=3∶1即可，加入NH₃相當(dāng)于使N₂和H₂按起始配比增加，在恒壓時(shí)平衡狀態(tài)無影響。

（3）恒體時(shí)，從N₂和H₂開始反應(yīng)達(dá)到平衡，是氣體分子總數(shù)減少，壓強(qiáng)減小，不利于NH₃的生成，所以NH₃的轉(zhuǎn)化率比恒壓時(shí)減小，即b>c。