Question

20．在密閉容器中，使3mol N₂和6mol H₂混合發(fā)生下列反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．已知平衡時NH₃為nmol．回答下列問題：
（1）上述平衡中，N₂和NH₃的濃度比=（6-n）：2n（用含n的代數式表示）；N₂和H₂的轉化率之比=2：3．
（2）升高平衡體系的溫度（保持體積不變），混合氣體的平均相對分子質量變小，密度不變 （填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）當達到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，平衡將逆向（填“正向”、“逆向”或“不”）移動．
（4）若容器恒容、絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，達到新平衡后，容器內溫度＜（填“＞”、“＜”或“=”）原來的2倍．

Answer 1

分析 （1）在密閉容器中，使3mol N₂和6mol H₂混合發(fā)生，平衡時NH₃為nmol，則：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：3       6        0
變化量（mol）：0.5n    1.5n     n
平衡量（mol）：3-0.5n  6-1.5n   n
濃度之比等于物質的量之比，計算各自轉化率可得氮氣、氫氣轉化率之比；
（2）正反應為放熱反應，升高平衡體系的溫度（保持體積不變），平衡逆向移動，混合氣體總物質的量中等，而總質量不變；
（3）當達到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，容器容積增大，反應混合氣體壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向移動；
（4）若容器恒容、絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，升高溫度吸熱移動．

解答 解：（1）在密閉容器中，使3mol N₂和6mol H₂混合發(fā)生，平衡時NH₃為nmol，則：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：3      6        0
變化量（mol）：0.5n   1.5n     n
平衡量（mol）：3-0.5n 6-1.5n   n
（1）濃度之比等于物質的量之比，平衡中N₂和NH₃的濃度比=（3-0.5n）：n=（6-n）：2n，N₂和H₂的轉化率之比=$\frac{0.5n}{3}$：$\frac{1.5n}{6}$=2：3，
故答案為：（6-n）：2n；2：3；
（2）正反應為放熱反應，升高平衡體系的溫度（保持體積不變），平衡逆向移動，混合氣體總物質的量中等，而總質量不變，故平均相對分子質量變小、氣體密度不變，
故答案為：變小；不變；
（3）當達到平衡時，充入氬氣，并保持壓強不變，容器容積增大，反應混合氣體壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向移動，即平衡逆向移動，
故答案為：逆向；
（4）若容器恒容、絕熱，加熱使容器內溫度迅速升至原來的2倍，升高溫度吸熱方向移動，達到新平衡后，容器內溫度小于原來的2倍，
故答案為：＜．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素，（3）中理解壓強變化對平衡移動的影響本質是影響物質的濃度．