Question

7．在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N₂+3H₂?2NH₃．已知加入1molN₂和4molH₂时，达到平衡后生成amolNH₃．有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变．填表（恒温恒压）

已知 编号	起始状态物质的量/mol			平衡时NH3的 物质的量/mol
	N2	H2	NH3
	1	4	0	a
①	1.5	9	0	＞1.5a
②	0	0.5	1	0.5a
③	m	g（g≥4m）	0	am或者$\frac{ag}{4}$

Answer 1

分析 容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），把容器内的物质都转化为同种物质，如果与原来加入的量等比例，则为等效平衡，平衡时各组分的体积分数不变；据此分析．

解答 解：①已知加入1mol N₂和4mol H₂时，达到平衡后生成a mol NH₃，根据等效平衡原理：加入1.5mol N₂和9mol H₂时，相当于在原反应物的起始量1.5倍的基础上再加入了3mol的H₂，则平衡时NH₃的量是原平衡的1.5倍基础上正向移动，即氨气的物质的量＞1.5amol；
②若平衡时NH₃的物质的量为0.5amol，则平衡时氨气的量是原来平衡氨气的物质的量的一半，所以起始时应加入0.5mol N₂和2mol H₂，已知起始时有氨气1mol，相当于有0.5mol N₂和1.5mol H₂所以还需0.5mol氢气，故起始时只需加入0.5molH₂和1molNH₃，
③若开始时加入m mol N₂和gmol H₂，则平衡是氨气的物质的量为：$\frac{1}{m}$=$\frac{a}{n（N{H}_{3}）}$，则n（NH₃）=am，或者$\frac{4}{g}$=$\frac{a}{n（N{H}_{3}）}$，则n（NH₃）=$\frac{ag}{4}$；
故答案为：＞1.5a；0；0.5；am或$\frac{ag}{4}$．

点评 本题考查了化学平衡的计算，注意利用等效平衡原理解答，难度中等．