Question

20．甲乙兩容器，甲的容積固定，乙的容積可變．在一定溫度下，向甲中通入3mol N₂和4mol H₂，反應達到平衡時，生成NH₃的物質的量為amol．
（1）相同溫度下，向乙中通入2molNH₃，且保持容積與甲相同，當反應達到平衡時，各物質的濃度與甲平衡中相同．起始時乙中還通入了2mol N₂和1mol H₂．
（2）相同溫度下，若向乙中通入6mol N₂和8mol H₂，且保持壓強與甲相等，當反應達到平衡時，生成氨的物質的量為b mol，則a：b=1：2；若乙與甲的容積始終相等，達到平衡時，生成氨的物質的量為c mol，則a：c＜1：2  （填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）保持容積與甲相同，當反應達到平衡時，各物質的濃度與甲平衡中相同，說明兩個平衡互為等效平衡，從等效平衡的角度分析；
（2）相同溫度下，若向乙中通入8molN₂和8molH₂，且保持壓強與甲相等，甲乙量容器的平衡狀態(tài)相同，各物質的含量相同；若保持容積不變，相當于增大了壓強，則平衡時平衡時氨的物質的量物質的量c＞2a．

解答 解：（1）相同溫度下，保持容積與甲相同，反應達平衡時各物質的量濃度與甲中平衡時相同，從等效平衡的角度分析，所加的各物質的物質的量等效于4molH₂和4molN₂，
         N₂+3H₂?2NH₃，
甲：3mol 4mol      0
乙：x    y           2mol
應滿足：x+1mol=3mol，y+3mol=4mol，解得：x=2mol、y=1mol，
故答案為：2；1；
（2）相同溫度下，若向乙中通入8molN₂和8molH₂，是甲反應物的物質的量的2倍，保持壓強與甲相等，體積也應是甲的2倍，則兩種容器的濃度相等，壓強相等，應為相同平衡狀態(tài)，平衡時，各物質的濃度、含量相等，所以生成的NH₃物質的量為甲的2倍，即2×1amol=2amol，則a：b=1：2；
若乙與甲的容積始終相等，乙與甲相比，乙的壓強增大，則平衡向著正向移動，平衡時氨的物質的量物質的量c＞2a，即a：c＜1：2，
故答案為：=；＜．

點評 本題考查化學平衡的計算，題目難度中等，明確化學平衡及其影響為解答關鍵，本題的難點是等效平衡的理解和運用，做題時注意體會，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用能力．