Question

【题目】在恒温容器中加入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡时NH3的体积分数为m%。若N2、H2、NH3的起始加入量分别为x mol、y mol、z mol，达到平衡时NH3的体积分数仍为m%。

（1）该容器恒容，则x、y、z应满足的关系是 。

（2）该容器恒压，则x、y、z应满足的关系是 。

（3）若该容器恒压，前者达到平衡时生成NH3为a moL，则后者达到平衡时生成NH3 mol（用a、x、z表示）。

Answer 1

【答案】（1）x+z/2=1 y+3z/2=3 （2）(2x+z)/(2y+3z)=1/3， (x+z/2)a

【解析】

试题分析：（1）恒容的条件等效平衡，极端转化相同物质的物质的量，则各原子守恒，由氮守恒可知：2x+z=2，氢守恒可知：2y+3z=6；

（2）由反应方程式N2+3H22NH3，将氨气完全转化为氮气和氢气，则氮气的物质的量为：x+z/2，氢气的物质的量为：y+3z/2，所以（x+z/2）：（y+3z/2）＝1：3，即3x=y，z为任意值；

（3） N2+3H22NH3

起始：1 3 0

转化：0.5a 1.5a a

即一边倒的极限氮气的转化率为：0.5a/1=0.5a，由于二者是等效平衡，所以一边倒的极限氮气的转化率相等，即一边倒转化的n（N2）=（x+z/2）×0.5a，所以生成的n（NH3）=2n(N 2)= (x+z/2)a。