Question

向体积不变的密闭容器中充入2mol N₂和6mol H₂，一定条件下发生反应：N₂（气）+3H₂（气）?2NH₃（气），平衡时混合气共7mol．令a、b、c分别代表N₂、H₂、NH₃起始加入的物质的量，维持温度不变，使达到平衡时各成分的百分含量不变．则：
①．若a=0，b=0，则c=

 

②．若a=0.7，b=2.1，则：
Ⅰ．c=

 

Ⅱ．这时反应向

 

进行．
Ⅲ．若要维持反应开始向该反应方向进行（a、b的值可以改变），c的范围是

 

．
③．欲使起始反应维持向与②相反的方向进行，则b的范围是

 

．

Answer 1

考点：等效平衡

专题：化学平衡专题

分析：①为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol；
②Ⅰ、为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol；
Ⅱ、令平衡时，参加反应的氮气的物质的量为xmol，利用三段式用b表示出平衡时各组分的物质的量，再根据平衡时混合气体共7mol列方程计算x的值，进而计算平衡时各组分的物质的量，结合平衡常数与浓度商计算判断；
Ⅲ、结合反应进行方向与原平衡时c的值与b的极大值判断；
③结合反应进行方向与原平衡时b的值与b的极大值判断．

解答： 解：①为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol，2mol氮气与6mol氢气完全转化可以得到4mol氨气，故c=4，
故答案为：4；
②Ⅰ、为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边满足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol，则：
0.7+0.5c=2（或2.1+1.5c=6），解得c=2.6，
故答案为：2.6；
Ⅱ、令平衡时，参加反应的氮气的物质的量为xmol，则：
          N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
开始（mol）：2        6         0
转化（mol）：x        3x        2x   
平衡（mol）：2-x      6-3x       2x
2-x+6-3x+2x=7，解得x=0.5，
即平衡时物质的量分别为1.5mol、4.5mol、1mol，
当a、b、c分别为0.7、2.1、2.6时，浓度商＞平衡常数（Q＞K），则化学反应逆向移动，
故答案为：逆反应方向；
Ⅲ、因平衡时c为1，c的最大值为4，则要维持反应开始向该反应方向进行，应满足1＜c≤4，
故答案为：1＜c≤4；
③欲使起始反应维持向与Ⅱ相反的方向进行，即反应向正向移动，平衡时b=4.5，b的最大值为6，则满足4.5＜b≤6即可，
故答案为：4.5＜b≤6．

点评：本题考查化学平衡的计算、等效平衡等，难度中等，明确三段法计算方法、等效平衡、极性转化、反应方向的判断等知识即可解答，注意反应的移动方向为学生解答的难点．