Question

（7分）在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N₂＋3H₂?2NH₃已知加入1 mol N₂、4 mol H₂时，达到平衡后生成a mol NH₃（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号①～③的状态，填写表中空白。

已知编号	始态的物质的量(mol)			平衡时NH3的 物质的量（mol）
	N2	H2	NH3
已知	1	4	0	a
①			1	0.5a
②	1.5	6	0
③	m	n( n≥4m)

Answer 1

① n (N₂)="0" (1分)    n (H₂)="0.5" (1分)    ② n(NH₃)="1.5a" (1分)
③始态NH₃为：2(n-4m)  (2分)   平衡时NH₃为(n-3m)a   (2分)

（1）在保持恒压时要使平衡等效，则最初的投料的比值是相同的，根据题意可知最初的氮气和氢气的体积之比是1︰4的，所以通过方程式换算后的氮气和氢气的体积之比必须满足1︰4。在实验③中设氨气的物质的量是x，则xmol氨气可以生成0.5xmol氮气和1.5xmol氢气，则一定有，解得x＝2(n-4m)mol。平衡是等效的，所以各种物质的含量分别是相同的，所以平衡时氨气的物质的量是不同的。氨气的物质的量和起始时氮气的物质的量成正比。