Question

：如圖所示，在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶有活塞的容積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通，容器中發(fā)生以下反應：（正反應放熱），若反應達到平衡后，測得混合氣體的體積為7體積。據(jù)此回答下列問題：

（1）保持上述反應溫度不變，設(shè)a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的體積，如果反應達到平衡后混合氣體中各氣體的體積分數(shù)仍與上述平衡相同，那么：

①若a=1，c=2，則b=_________。在此情況下，反應起始時將向_________（填“正”或“逆”）反應方向進行。

②若需規(guī)定起始時反應向逆反應方向進行，則c的取值范圍是_________。

（2）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取的措施是_________，原因是_________。

 

Answer 1

（1）①b=3 逆 ② (2)降溫 由6.5<7可知，上述平衡應向體積縮小的方向移動，亦即向放熱方向移動

【解析】（1）①化學反應：在定溫、定壓下進行，要使平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)等效，只要起始時就可以達到。已知起始時各物質(zhì)的體積分別為1體積N2、b體積H2和2體積。根據(jù)“等價轉(zhuǎn)換”法，將2體積通過反應的化學計量數(shù)之比換算成和的體積，則相當于起始時有（1+1）體積和（b+3）體積，它們的比值為，解得b=3。

因反應前混合氣體為8體積，反應后混合氣體為7體積，體積差為1體積，由差量法可解出平衡時為1體積；而在起始時，的體積為c=2體積，比平衡狀態(tài)時大，為達到同一平衡狀態(tài)，的體積必須減小，所以平衡逆向移動。

②若需讓反應逆向進行，由上述①所求出的平衡時的體積為1可知，的體積必須大于1，最大值則為2體積和6體積完全反應時產(chǎn)生的的體積，即為4體積，則。

（2）由6.5<7可知，上述平衡應向體積縮小的方向移動，亦即向放熱方向移動，所以采取降溫措施。