Question

某温度下，在1 L密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2，使反应N2＋3H22NH3达平衡，测得平衡混合气体中N2、H2、NH3的浓度分别为M mol·L－1、N mol·L－1、G mol·L－1．如果温度不变，只改变初始物质的加入量，而要求M、N、G总保持不变，则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时，应满足的条件是： (1) 若x＝0，y＝0，则z＝________． (2) 若x＝0.75 mol，则y＝________，z＝________． (3) x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z的方程表示，其中一个含x、z，另一个含y、z)．

Answer 1

答案：1．2mol;2．2.25mol,0.5mol;3．2x＋z＝2,2y＋3z＝6;
解析：

(1)	解法一：根据原子数守恒原则，容器内加入物质应含2 mol N原子，6 mol H原子． 　　当x＝0，y＝0时，则z＝2 mol 　　解法二：由于化学平衡状态的建立与反应途径无关，能达到同一平衡状态必能退到相同起始态(通常选定为有一种或几种生成物浓度为零的状态)．选定该初始状态为：n(NH3)＝0；n(N2)＝1 mol；n(H2)＝3 mol 　　当x＝0，y＝0时，只有z＝2 mol才能退到选定的初始状态
(2)	解法一：根据原子数守恒原则，容器内加入物质应含2 mol N原子，6 mol H原子． 　　当x＝0.75 mol时，考虑N原子守恒：z＝2 mol－0.75 mol×2＝0.5 mol；考虑H原子守恒：y＝mol＝2.25 mol 　　解法二：由于化学平衡状态的建立与反应途径无关，能达到同一平衡状态必能退到相同起始态(通常选定为有一种或几种生成物浓度为零的状态)．选定该初始状态为：n(NH3)＝0；n(N2)＝1 mol；n(H2)＝3 mol 　　当x＝0.75 mol时，只有加入的NH3完全分解产生0.25 mol N2时，才有可能退到选定的初始状态． 　　故：z＝0.5 mol，y＝3 mol－×0.5 mol＝2.25 mol
(3)	解法一：根据原子数守恒原则，容器内加入物质应含2 mol N原子，6 mol H原子． 　　与前同理．考虑N原子守恒：2x＋z＝2；考虑H原子守恒：2y＋3z＝6． 　　解法二：由于化学平衡状态的建立与反应途径无关，能达到同一平衡状态必能退到相同起始态(通常选定为有一种或几种生成物浓度为零的状态)．选定该初始状态为：n(NH3)＝0；n(N2)＝1 mol；n(H2)＝3 mol 　　与前同理，可得：2x＋z＝2；2y＋3z＝6．

提示：

本题有多种解法，常规解法较复杂略