Question

某溫度下，密閉容器中充入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n₀，如果溫度不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH₃的體積分數(shù)為n₀，N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別用x、y、z表示．
（1）恒溫恒容條件下：
①若x=0，y=0，則z=

 

．
②若x=0.75mol，則y=

 

，z=

 

．
③x、y、z滿足的一般條件是

 

．
（2）恒溫恒壓條件下，x、y、z滿足的一般條件是

 

．

Answer 1

考點：等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：（1）恒定T、V：若反應前、后氣體體積相等：換算為方程式同一邊物質(zhì)后，起始投料符合同一比例；為不完全等效；
①為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol來解答；
②為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol來解答；
③依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等量等效”分析；
（2）恒定T、P時：恒溫、恒壓條件下：換算為方程式同一邊物質(zhì)后，起始投料符合同一比例；百分數(shù)W%（體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù)）一定相同；為不完全等效，依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等比等效”分析．

解答： 解：（1）恒定T、V：
①為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，1mol氮氣與3mol氫氣按N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）完全轉(zhuǎn)化可以得到2mol氨氣，故Z=2，
故答案為：2；
②為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），則有：
0.75+0.5Z=1；
Y+1.5Z=3；
解得Z=0.5，Y=2.25；
故答案為：2.25；0.5；
③N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量 1       3         0
起始量 X       Y         Z
轉(zhuǎn)化量 X+0.5Z Y+1.5Z     0
XYZ滿足關(guān)系為：X+0.5Z=1，Y+1.5Z=3
故答案為：X+0.5Z=1 Y+1.5Z=3；
（2）恒定T、P時：
依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等比等效”分析；
      N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量 1       3        0
起始量 X       Y        Z
轉(zhuǎn)化量 X+0.5Z Y+1.5Z    0
（X+0.5Z）：（Y+1，5Z）=1：3
Y=3X Z為任意值
故答案為：Y=3X Z為任意值．

點評：本題主要考查等效平衡，掌握恒溫、恒容下前后氣體體積不等的可逆反應等效平衡的條件時解題的關(guān)鍵，難度中等．