Question

1．某溫度下，向某密閉容器中加入1mol N₂和3mol H₂，使之反應合成NH₃，平衡后測得NH₃的體積分數(shù)為m．若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH₃的體積分數(shù)仍為m．假設N₂、H₂、NH₃的加入量（單位：mol）用x、y、z表示，應滿足：
（1）恒定溫度、體積
①若x=0，y=0，則z=2；
②若x=0.75，y=2.25，則z=0.5；
③x、y、z應滿足的一般條件是x+$\frac{1}{2}$z=1、y+$\frac{3}{2}$z=3．
（2）恒定溫度、壓強
①若x=0，y=0，則z＞0；
②x、y、z應滿足的一般條件是$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{3}$，Z≥0．

Answer 1

分析 若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH₃的體積分數(shù)仍為m，說明為等效平衡．
（1）恒溫恒容下，反應前后氣體體積不相等，按化學計量數(shù)比轉化到左邊，滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol；
（2）恒溫恒壓下，按化學計量數(shù)比轉化到左邊，滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3．

解答 解：發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH₃的體積分數(shù)仍為m，說明為等效平衡．
（1）恒溫恒容下，反應前后氣體體積不相等，按化學計量數(shù)比轉化到左邊，滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，則：
①若x=0，y=0，則$\frac{1}{2}$z mol=1mol、$\frac{3}{2}$z mol=3mol，故z=2，故答案為：2；
②若x=0.75，則0.75+$\frac{1}{2}$z=1，$\frac{3}{2}$z+y=3，解得y=2.25、z=0.5，故答案為：2.25；0.5；
③x、y、z應滿足的一般條件是：x+$\frac{1}{2}$z=1、y+$\frac{3}{2}$z=3，故答案為：x+$\frac{1}{2}$z=1、y+$\frac{3}{2}$z=3；
（2）恒溫恒壓下，按化學計量數(shù)比轉化到左邊，滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3．
①若x=0，y=0，由于氨氣轉化得到的氮氣、氫氣物質的量之比為1：3，故Z＞0，故答案為：Z＞0；
②x、y、z應滿足的一般條件是：$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{3}$，Z≥0，故答案為：$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{3}$，Z≥0．

點評 本題考查化學平衡計算，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．