Question

1．某温度下，向某密闭容器中加入1mol N₂和3mol H₂，使之反应合成NH₃，平衡后测得NH₃的体积分数为m．若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH₃的体积分数仍为m．假设N₂、H₂、NH₃的加入量（单位：mol）用x、y、z表示，应满足：
（1）恒定温度、体积
①若x=0，y=0，则z=2；
②若x=0.75，y=2.25，则z=0.5；
③x、y、z应满足的一般条件是x+$\frac{1}{2}$z=1、y+$\frac{3}{2}$z=3．
（2）恒定温度、压强
①若x=0，y=0，则z＞0；
②x、y、z应满足的一般条件是$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{3}$，Z≥0．

Answer 1

分析 若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH₃的体积分数仍为m，说明为等效平衡．
（1）恒温恒容下，反应前后气体体积不相等，按化学计量数比转化到左边，满足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol；
（2）恒温恒压下，按化学计量数比转化到左边，满足n（N₂）：n（H₂）=1：3．

解答 解：发生反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH₃的体积分数仍为m，说明为等效平衡．
（1）恒温恒容下，反应前后气体体积不相等，按化学计量数比转化到左边，满足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，则：
①若x=0，y=0，则$\frac{1}{2}$z mol=1mol、$\frac{3}{2}$z mol=3mol，故z=2，故答案为：2；
②若x=0.75，则0.75+$\frac{1}{2}$z=1，$\frac{3}{2}$z+y=3，解得y=2.25、z=0.5，故答案为：2.25；0.5；
③x、y、z应满足的一般条件是：x+$\frac{1}{2}$z=1、y+$\frac{3}{2}$z=3，故答案为：x+$\frac{1}{2}$z=1、y+$\frac{3}{2}$z=3；
（2）恒温恒压下，按化学计量数比转化到左边，满足n（N₂）：n（H₂）=1：3．
①若x=0，y=0，由于氨气转化得到的氮气、氢气物质的量之比为1：3，故Z＞0，故答案为：Z＞0；
②x、y、z应满足的一般条件是：$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{3}$，Z≥0，故答案为：$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{3}$，Z≥0．

点评 本题考查化学平衡计算，涉及等效平衡问题，等效平衡的计算是难点、易错点，注意归纳理解等效平衡规律．