Question

在一定温度下，有1 mol N₂和3 mol H₂发生下列反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)?  ΔH＜0。

(1)若在相同温度下，分别在1 L定压密闭容器中和1 L定容容器(密闭)中反应：哪个容器中的反应先达到平衡？答：_________________。哪个容器中的N₂转化率高？答：_________________。

(2)若在上述定压密闭容器中，反应已达到平衡时，再加入0.5 mol 氩气，则N₂的转化率会起什么变化？正反应速率与原平衡相比，有无变化，简答理由。

(3)若在1 L定容容器中，上述反应达到平衡时，平衡混合物中N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为A、B、C。仍维持原温度，用x、y、z分别表示开始时N₂、H₂、NH₃的加入量(mol)，应满足的条件是：①若x=0，y=0，则z=______________。②若x=0.75，则y应为______________ mol，z应为______________ mol。③x、y、z应满足的一般条件是__________________________。

Answer 1

(1)定压容器  定压容器

(2)N₂的转化率及正反应速率都降低。理由：由于反应容器定压，加入氩气后，容积增大，反应器中各物质浓度降低，正、逆反应速率皆降低，又反应物化学计量数比产物化学计量数大，所以，容积增大对正反应速率降低的效果更明显，故平衡逆向移动，使N₂的转化率降低。

(3)①2  ②2.25  0.5  ③3x=y，2x+z=2

解析：(1)合成氨反应为体积减小的反应，定压容器中反应速率快，N₂的转化率高。

(2)由于反应容器定压，加入氩气后，容积增大，反应器中各物质浓度降低，正、逆反应速率皆降低，又反应物化学计量数比产物化学计量数大，所以，容积增大对正反应速率降低的效果更明显，故平衡逆向移动，使N₂的转化率降低。

(3)        N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)

原状态： 1           3                    0

终了：     A           B                   C

新状态：  x           y                    z

等效：                              0

              0           0                    3

             0.75     2.25                0.5

+x=1，+y=3

由此也可知3x=y。