Question

【题目】在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通如图所示。容器中发生以下反应：N2+3H22NH3（正反应为放热反应）。若反应达平衡后，测得混合气体的体积为7体积，据此回答下列问题：

（1）保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的体积仍与上述平衡时完全相同，那么：

①若a=1,c=2，则b=____。在此情况下，反应起始时将向______（填“正”或“逆”）反应方向进行。

②若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是______。

（2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是______，原因是_____。

Answer 1

【答案】3 逆 1＜c≤4 降温 6.5＜7，上述平衡需向气体体积缩小方向移动，故可采取降温措施

【解析】

（1）①反应达到平衡后混合气体中各物质的体积仍与上述平衡时完全相同，则在恒温恒压下，利用极限法计算，即按照化学计量数转化到左边应满足氮气和氢气体积比为1：3，则有(1+a):(3+b)＝1:3，又因为a＝1，因此b＝3，反应前混合气体为8体积，反应后混合气体为7体积，根据方程式可知为达到同一平衡状态，氨气的体积必须减小，即平衡向逆反应方向移动。

②要使反应向逆反应方向移动，根据以上分析可知平衡时氨气为1体积，氨气的体积必须大于1体积，最大值则为2体积氮气和6体积氢气完全反应时生成的氨气的体积，即应该是4体积，所以1＜c≤4。

（2）平衡后混合气体为6.5体积＜7体积，恒压条件下，应该是改变温度影响平衡移动。由于正反应是放热反应，且是气体体积减小的反应，所以只能是降低温度。