Question

7．在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定的溫度和壓強，進行以下反應(yīng)：N₂+3H₂?2NH₃．已知加入1molN₂和4molH₂時，達到平衡后生成amolNH₃．有恒溫恒壓下欲保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變．填表（恒溫恒壓）

已知 編號	起始狀態(tài)物質(zhì)的量/mol			平衡時NH3的 物質(zhì)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 容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強，進行以下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），把容器內(nèi)的物質(zhì)都轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)，如果與原來加入的量等比例，則為等效平衡，平衡時各組分的體積分數(shù)不變；據(jù)此分析．

解答 解：①已知加入1mol N₂和4mol H₂時，達到平衡后生成a mol NH₃，根據(jù)等效平衡原理：加入1.5mol N₂和9mol H₂時，相當于在原反應(yīng)物的起始量1.5倍的基礎(chǔ)上再加入了3mol的H₂，則平衡時NH₃的量是原平衡的1.5倍基礎(chǔ)上正向移動，即氨氣的物質(zhì)的量＞1.5amol；
②若平衡時NH₃的物質(zhì)的量為0.5amol，則平衡時氨氣的量是原來平衡氨氣的物質(zhì)的量的一半，所以起始時應(yīng)加入0.5mol N₂和2mol H₂，已知起始時有氨氣1mol，相當于有0.5mol N₂和1.5mol H₂所以還需0.5mol氫氣，故起始時只需加入0.5molH₂和1molNH₃，
③若開始時加入m mol N₂和gmol H₂，則平衡是氨氣的物質(zhì)的量為：$\frac{1}{m}$=$\frac{a}{n（N{H}_{3}）}$，則n（NH₃）=am，或者$\frac{4}{g}$=$\frac{a}{n（N{H}_{3}）}$，則n（NH₃）=$\frac{ag}{4}$；
故答案為：＞1.5a；0；0.5；am或$\frac{ag}{4}$．

點評 本題考查了化學平衡的計算，注意利用等效平衡原理解答，難度中等．