Question

7．向某密闭容器中加入1mol N₂和3mol H₂，平衡后测得NH₃的体积分数为20%．
（1）在恒温恒容下，向密闭容器中加入0.3mol N₂，x mol H₂和y mol NH₃，达到平衡后，NH₃的体积分数仍为20%，则x=0.9mol，y=1.4mol．
（2）在恒温恒压下，按下列方式投料起始反应，平衡时NH₃的体积分数仍为20%的有①②（填序号）．
①n（N₂）=0，n（H₂）=0，n（NH₃）=4mol
②n（N₂）=$\frac{1}{3}$mol，n（H₂）=1mol，n（NH₃）=0
③n（N₂）=1mol，n（H₂）=0，n（NH₃）=2mol．

Answer 1

分析 （1）恒温恒容的条件下，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH₃的体积分数仍为20%，说明反应后达到的平衡与原平衡为完全等效平衡，二者为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，一定满足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol；
（2）在恒温恒压下，按下列方式投料起始反应，平衡时NH₃的体积分数仍为20%，说明反应后达到的平衡与原平衡为成比例等效平衡，按化学计量数转化到左边，必须满足n（N₂）：n（H₂）=1：3．

解答 解：（1）根据题意可知，恒温恒容条件下，改变起始加入量，使之反应平衡后NH₃的体积分数仍为m，两平衡为完全等效平衡，按化学计量数将氨气的物质的量转化成氮气和氢气的物质的量，一定满足：n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）可知，则有：0.3+0.5y=1、x+1.5y=3，解得x=0.9，y=1.4，故答案为：0.9；1.4；
（2）在恒温恒压下，按下列方式投料起始反应，平衡时NH₃的体积分数仍为20%，说明反应后达到的平衡与原平衡为成比例等效平衡，按化学计量数转化到左边，必须满足n（N₂）：n（H₂）=1：3，
①n（N₂）=0，n（H₂）=0，n（NH₃）=4mol，按化学计量数转化到左边，必须满足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故正确；
②n（N₂）=$\frac{1}{3}$mol，n（H₂）=1mol，n（NH₃）=0，满足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故正确；
③n（N₂）=1mol，n（H₂）=0，n（NH₃）=2mol，按化学计量数转化到左边，不满足n（N₂）：n（H₂）=1：3，故错误；
故选：①②．

点评 本题考查了等效平衡知识，题目难度中等，注意掌握判断等效平衡的方法：（1）恒温、恒容条件下：换算为方程式同一半边物质后，起始投料相同；完全等效（相同等效）；（2）恒温、恒容条件下，若反应前、后气体体积相等：换算为方程式同一边物质后，起始投料符合同一比例；为不完全等效；（3）恒温、恒压条件下：换算为方程式同一边物质后，起始投料符合同一比例；百分数W%（体积分数、物质的量分数或质量分数）一定相同；为不完全等效．