Question

20．在密闭容器中，使3mol N₂和6mol H₂混合发生下列反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．已知平衡时NH₃为nmol．回答下列问题：
（1）上述平衡中，N₂和NH₃的浓度比=（6-n）：2n（用含n的代数式表示）；N₂和H₂的转化率之比=2：3．
（2）升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量变小，密度不变 （填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将逆向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，达到新平衡后，容器内温度＜（填“＞”、“＜”或“=”）原来的2倍．

Answer 1

分析 （1）在密闭容器中，使3mol N₂和6mol H₂混合发生，平衡时NH₃为nmol，则：
            N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：3       6        0
变化量（mol）：0.5n    1.5n     n
平衡量（mol）：3-0.5n  6-1.5n   n
浓度之比等于物质的量之比，计算各自转化率可得氮气、氢气转化率之比；
（2）正反应为放热反应，升高平衡体系的温度（保持体积不变），平衡逆向移动，混合气体总物质的量中等，而总质量不变；
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，容器容积增大，反应混合气体压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动；
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，升高温度吸热移动．

解答 解：（1）在密闭容器中，使3mol N₂和6mol H₂混合发生，平衡时NH₃为nmol，则：
           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量（mol）：3      6        0
变化量（mol）：0.5n   1.5n     n
平衡量（mol）：3-0.5n 6-1.5n   n
（1）浓度之比等于物质的量之比，平衡中N₂和NH₃的浓度比=（3-0.5n）：n=（6-n）：2n，N₂和H₂的转化率之比=$\frac{0.5n}{3}$：$\frac{1.5n}{6}$=2：3，
故答案为：（6-n）：2n；2：3；
（2）正反应为放热反应，升高平衡体系的温度（保持体积不变），平衡逆向移动，混合气体总物质的量中等，而总质量不变，故平均相对分子质量变小、气体密度不变，
故答案为：变小；不变；
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，容器容积增大，反应混合气体压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡逆向移动，
故答案为：逆向；
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，升高温度吸热方向移动，达到新平衡后，容器内温度小于原来的2倍，
故答案为：＜．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素，（3）中理解压强变化对平衡移动的影响本质是影响物质的浓度．