Question

有A、B两容器(如图所示)，A容积固定，B容积可变。一定温度下，在A中加2 mol N₂、3 mol H₂，发生反应：N₂＋3H₂2NH₃，达平衡时生成NH₃的物质的量为n。

(1)相同温度下，在B中充入4 mol N₂、6 mol H₂，当B的压强与A的压强相等，B中反应达平衡时，生成NH₃的物质的量________2n(填“>”“<”或“＝”，下同)；当B的容积与A的容积相等，B中反应达平衡时，生成NH₃的物质的量________2n。

(2)相同温度下，保持B的容积为A的一半，并加入1 mol NH₃，要使B中反应达平衡时各物质的浓度分别与上述A容器中平衡时相同，则起始时应加入________mol N₂和________mol H₂。

Answer 1

解析　(1)在同温同压下分别在A、B中进行合成氨反应，因A、B中起始反应物都为N₂和H₂，且物质的量比值为23，所以建立了相同的平衡状态。因B中反应物的用量是A的2倍，故B中生成NH₃的物质的量为2n。在同温同容下分别在A、B中进行合成NH₃的反应，二者不能建立相同的平衡状态，将第一问中B压缩至与A等体积即可。压缩体积，压强增大，故B中的化学平衡向正反应方向移动，生成NH₃的物质的量必定大于2n。

(2)依题意为在同温同压下建立相同平衡状态，B的体积为A的一半，故B中加入起始反应物为A中的一半，将1 mol NH₃折算为N₂0.5 mol、H₂ 1.5 mol，与原起始状态相比(1 mol N₂、1.5 mol H₂)，需再加入N₂0.5 mol，不必再加H₂。

答案　(1)＝　>

(2)0.5　0