Question

在恒温、恒压和使用催化剂的条件下，已知：在容积可变的密闭容器中，充入1 L含3 mol H₂和1 mol N₂的混合气体，反应达平衡时有a mol NH₃生成，N₂的转化率为b%。

（1）若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下，在体积可变的密闭容器中充入x mol H₂和y mol N₂，反应达平衡时有3a mol NH₃生成，N₂的转化率仍为b%。则x=______;y=______。

（2）在恒温、恒压和使用催化剂的条件下，设在体积可变的密闭容器中充入x mol H₂、y mol N₂和z mol NH₃，若达平衡时N₂转化率仍为b%,则x、y的关系为______；z的取值范围为______。

（3）在恒温〔与（1）温度相同〕和使用催化剂的条件下，在容积不可变的密闭容器中，充入1 L含3 mol H₂和1 mol N₂的混合气体，反应达平衡时N₂的转化率为c%，则b、c的关系为（用“<”“=”或“>”表示），理由是_______________。

Answer 1

（1）9    3  (2)x=3y   z>0  (3)b>c恒温恒容时，N₂+3H₂2NH₃，从起始到平衡状态，反应的气体总物质的量减少，压强减小，不利于NH₃的生成，故b>c

解析:

温度不变时：（1）N₂的转化率不变，说明与原平衡为等效平衡，恒压时只须符合原配比即可，所以x=9,y=3。

（2）平衡与平衡为等效平衡，在恒压条件只要x∶y=3∶1即可，加入NH₃相当于使N₂和H₂按起始配比增加，在恒压时平衡状态无影响。

（3）恒体时，从N₂和H₂开始反应达到平衡，是气体分子总数减少，压强减小，不利于NH₃的生成，所以NH₃的转化率比恒压时减小，即b>c。