Question

7．向某密閉容器中加入1mol N₂和3mol H₂，平衡后測得NH₃的體積分數(shù)為20%．
（1）在恒溫恒容下，向密閉容器中加入0.3mol N₂，x mol H₂和y mol NH₃，達到平衡后，NH₃的體積分數(shù)仍為20%，則x=0.9mol，y=1.4mol．
（2）在恒溫恒壓下，按下列方式投料起始反應，平衡時NH₃的體積分數(shù)仍為20%的有①②（填序號）．
①n（N₂）=0，n（H₂）=0，n（NH₃）=4mol
②n（N₂）=$\frac{1}{3}$mol，n（H₂）=1mol，n（NH₃）=0
③n（N₂）=1mol，n（H₂）=0，n（NH₃）=2mol．

Answer 1

分析 （1）恒溫恒容的條件下，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH₃的體積分數(shù)仍為20%，說明反應后達到的平衡與原平衡為完全等效平衡，二者為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉化到左邊，一定滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol；
（2）在恒溫恒壓下，按下列方式投料起始反應，平衡時NH₃的體積分數(shù)仍為20%，說明反應后達到的平衡與原平衡為成比例等效平衡，按化學計量數(shù)轉化到左邊，必須滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3．

解答 解：（1）根據題意可知，恒溫恒容條件下，改變起始加入量，使之反應平衡后NH₃的體積分數(shù)仍為m，兩平衡為完全等效平衡，按化學計量數(shù)將氨氣的物質的量轉化成氮氣和氫氣的物質的量，一定滿足：n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，則有：0.3+0.5y=1、x+1.5y=3，解得x=0.9，y=1.4，故答案為：0.9；1.4；
（2）在恒溫恒壓下，按下列方式投料起始反應，平衡時NH₃的體積分數(shù)仍為20%，說明反應后達到的平衡與原平衡為成比例等效平衡，按化學計量數(shù)轉化到左邊，必須滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，
①n（N₂）=0，n（H₂）=0，n（NH₃）=4mol，按化學計量數(shù)轉化到左邊，必須滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故正確；
②n（N₂）=$\frac{1}{3}$mol，n（H₂）=1mol，n（NH₃）=0，滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故正確；
③n（N₂）=1mol，n（H₂）=0，n（NH₃）=2mol，按化學計量數(shù)轉化到左邊，不滿足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故錯誤；
故選：①②．

點評 本題考查了等效平衡知識，題目難度中等，注意掌握判斷等效平衡的方法：（1）恒溫、恒容條件下：換算為方程式同一半邊物質后，起始投料相同；完全等效（相同等效）；（2）恒溫、恒容條件下，若反應前、后氣體體積相等：換算為方程式同一邊物質后，起始投料符合同一比例；為不完全等效；（3）恒溫、恒壓條件下：換算為方程式同一邊物質后，起始投料符合同一比例；百分數(shù)W%（體積分數(shù)、物質的量分數(shù)或質量分數(shù)）一定相同；為不完全等效．