Question

某溫度下，密閉容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂，使之反應合成NH₃，平衡后，測得NH₃的體積分數為n₀，如果溫度不變，只改變起始加入量，使反應平衡后NH₃的體積分數為n₀，若N₂、H₂、NH₃的物質的量分別用x、y、z表示。

(Ⅰ)恒溫恒容條件下

①若x＝0，y＝0，則z＝________。

②若x＝0.75 mol，則y＝______，z＝________。

③x、y、z滿足的一般條件是____________________________________________。

(Ⅱ)恒溫恒壓條件下，上述結論又如何？

Answer 1

(Ⅰ)①2 mol�、�2.25 mol　0.5 mol

③2x＋z＝2；2y＋3z＝6

(Ⅱ)①z為大于0的任意值　②2.25 mol　z為任意值

③x∶y＝1∶3，z為任意值，或x與y均等于0，z為大于0的任意值

解析　本題起始狀態(tài)不同，但最終NH₃的百分含量相同，即最終各平衡是等效的。恒溫、恒容條件下，“一邊倒”后，對應的各物質的物質的量相等即可，例如“左倒”后，都是1 mol N₂和3 mol H₂，故①x＝0，y＝0，則z＝2 mol；②若x＝0.75 mol，則y＝2.25 mol，z＝0.5 mol；③“左倒”后，生成的N₂為 mol，生成的H₂為 mol，所以x＋＝1，y＋＝3。還可以用原子守恒：2x＋z＝2(N守恒)；2y＋3z＝6(H守恒)。恒溫恒壓下，“一邊倒”后，求得N₂、H₂物質的量之比為1∶3即可。因為N₂、H₂、NH₃的計量數之比為1∶3∶2，所以x＝0，y＝0，則z為大于0的任意值；x＝0.75 mol，則y＝2.25 mol，z為任意值；x∶y＝1∶3，z為任意值；若x與y均等于0，z為大于0的任意值。