Question

12．溫度一定，在一個壓強恒定的密閉容器內(nèi)，發(fā)生合成氨反應(yīng)：N₂+3H₂?2NH₃．若充入1mol N₂和3mol H₂．反應(yīng)達到平衡時NH₃的體積百分含量為W%．若改變開始時投入原料的量，加入amolN₂，bmolH₂，cmolNH₃，反應(yīng)達到平衡時，NH₃的體積百分含量仍為W%，則：
（1）若a=b=0，c＞0．
（2）若a=2，b=6，c≥0．
（3）若c=5，a=5，則b=15達到平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量是原平衡的7.5倍．
（4）若溫度、壓強恒定，則a、b、c之間必須滿足的關(guān)系是2a+c=2、2b+3c=6、3a=b（用a與c、b與c、a與b的方程表示）．

Answer 1

分析 由于反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃是體積減小的反應(yīng)，要使NH₃的體積百分含量仍為W%，則在恒溫恒容條件下，必須滿足完全等效，即全部折算成氮氣和氫氣，分別為1mol和3mol，在恒溫恒壓條件下，必須滿足成比例等效，即氮氣和氫氣的物質(zhì)的量之比為1：3，據(jù)此答題．

解答 解：由于反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃是體積減小 的反應(yīng)，要使NH₃的體積百分含量仍為W%，則在恒溫恒容條件下，必須滿足完全等效，即全部折算成氮氣和氫氣，分別為1mol和3mol，在恒溫恒壓條件下，必須滿足成比例等效，即氮氣和氫氣的物質(zhì)的量之比為1：3，
（1）若溫度、壓強恒定a=b=0，相當(dāng)于容器中全部是氨氣，此時生成的氮氣和氫氣始終是1：3，都符合題意，所以c＞0即可，故答案為：＞0；
（2）若a=2，b=3×2=6mol，c≥0，故答案為：6；≥0；
（3）若c=5，a=5，則b=5×3=15mol，達到平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量是原平衡的$\frac{5+\frac{5}{2}}{1}$=7.5倍，故答案為：15；7.5；
（4）若溫度、壓強恒定，反應(yīng)達到平衡時NH₃的體積百分含量為W%，必須滿足完全等效，所以根據(jù)原子守恒，根據(jù)氮守恒：2a+c=2，根據(jù)守恒：2b+3c=6，所以3a=b，故答案為：2a+c=2、2b+3c=6、3a=b．

點評 本題主要考查恒溫恒容和恒溫恒壓條件下的等效平衡，難度不大，具有代表性，解題時注意等效思想的運用．