Question

19．某溫度下在恒容密閉容器中，使2mol N₂和6mol H₂混合發(fā)生下列反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），平衡后測(cè)得NH₃的體積分?jǐn)?shù)為m．
（1）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的濃度比是1：3；N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率比是1：1．
（2）升高平衡體系的溫度（保持體積不變），混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小，密度不變．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，充入氬氣，并保持壓強(qiáng)不變，平衡將逆向 （填“正向”“逆向”或“不”）移動(dòng)．
（4）若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為m，若N₂、H₂、NH₃的加入量用X、Y、Z表示應(yīng)滿足：若X=1.5，Y=4.5，Z=1．

Answer 1

分析 （1）加入的氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論反應(yīng)到什么程度，氮?dú)夂蜌錃獾臐舛戎�比永始終是1：3，轉(zhuǎn)化率之比1：1；
（2）平均相對(duì)分子質(zhì)量=$\frac{氣體質(zhì)量總和}{氣體物質(zhì)的量總和}$，ρ=$\frac{m}{V}$；
（3）充入氬氣并保持壓強(qiáng)不變，體積變大；
（4）若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為m，則說(shuō)明兩平衡為等效，即轉(zhuǎn)化到一邊一樣．

解答 解：（1）加入的氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論反應(yīng)到什么程度，用氮?dú)夂蜌錃獗硎镜乃俾收�比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以氮?dú)夂蜌錃獾臐舛戎�比永始終是1：3，轉(zhuǎn)化率之比1：1，
故答案為：1：3；1：1；
（2）升溫，平衡逆向移動(dòng)，氣體物質(zhì)的量增大，質(zhì)量不變，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量=$\frac{氣體質(zhì)量總和}{氣體物質(zhì)的量總和}$，所以，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減�。�
因容器體積沒(méi)變，氣體質(zhì)量不變，所以密度不變，
故答案為：變��；不變；
（3）充入氬氣并保持壓強(qiáng)不變，體積變大，相關(guān)氣體的分壓變小，平衡向體積增大的逆向移動(dòng)，故答案為：逆向；
（4）若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH₃的體積分?jǐn)?shù)仍為m，則說(shuō)明兩平衡為等效，即轉(zhuǎn)化到一邊一樣
      N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1，
      2      6          0
       1.5    Y          Z 
根據(jù)轉(zhuǎn)化到一邊一樣，即1.5+$\frac{Z}{2}$=2，Y+$\frac{3Z}{2}$=6，解得Y=4.5，Z=1，故答案為：4.5；1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、密度、化學(xué)平衡的移動(dòng)，題目難度不大．