Question

（18分）
Ⅰ．某温度下，向某密闭容器中加入1 mol N₂和3 mol H₂，使之反应合成NH₃，平衡后测得NH₃的体积分数为m。若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH₃的体积分数仍为m。假设N₂、H₂、NH₃的加入量（单位：mol）用x、y、z表示，应满足：
（1）恒定温度、体积
①若x = 0，y = 0，则z =_________；                           
②若x = 0.75，y = _________，则z =_________；
③x、y、z应满足的一般条件是_______________________________。
（2）恒定温度、压强 
①若x = 0，y = 0，则z _________；
②x、y、z应满足的一般条件是_______________________________。
Ⅱ．将2mol H₂O和2mol CO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2H₂O(g)  2H₂＋O₂、2CO＋O₂ 2CO₂
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是_____和_____，或____和_____。(填它们的分子式)
（2）若平衡时O₂和CO₂的物质的量分别为： n(O₂)_平＝a mol，n(CO₂)_平＝b mol。
试求n(H₂O)_平＝__________。(用含a、b的代数式表示)

Answer 1

Ⅰ(1)?  2     ? 0.75      0.5    ?  x+z/2=1     y+3z/2=3
(2) ?  任意数值   ?    x/y=1/3；Z≧0
Ⅱ.(1)H₂O、H₂，CO、CO₂ (2)(2－2a+b) mol

解析Ⅰ．（1）恒定温度、体积
①用一边倒法解，1 mol N₂和3 mol H₂，使之完全转化成NH₃，是2mol，z=2
②用一边倒法解：        
N₂  +  3H₂     2NH₃
起始        x       y           z
转化       z/2     3z/2         z
一边倒：  x+z/2    y+3z/2         0
x+z/2="1," y+3z/2=3,解得：x = 0.75，y =0.75，z=0.5
③由②得x+z/2=1     y+3z/2=3
（2）恒定温度、压强
用一边倒法解：        
N₂  +  3H₂     2NH₃
起始       x       y           z
转化       z/2     3z/2         z
一边倒：x+z/2    y+3z/2         0
所以有方程：(x+z/2)：(y+3z/2)=1：3       y=3x(也就是说与Z无关）
①任意数值   ?    x/y=1/3；Z≧0
Ⅱ．.(1)H₂O、H₂，CO、CO₂ 
⑵    2H₂O(g)  2H₂＋O₂、2CO＋O₂ 2CO₂
始     2                      2
变   2a-b            a -b/2  -b/2  -b/2       b
平   2-2a+b            a                   b
n(H₂O)_平＝(2－2a+b) mol