Question

2．在一定溫度下，把2體積N₂和6體積H₂通入一個(gè)帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通如圖所示．容器中發(fā)生以下反應(yīng)：N₂+3H₂?2NH₃（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）．若反應(yīng)達(dá)平衡后，測(cè)得混合氣體的體積為7體積，據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）保持上述反應(yīng)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(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的體積仍與上述平衡時(shí)完全相同，那么：①若a=1，c=2，則b=3．在此情況下，反應(yīng)起始時(shí)將向逆（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向進(jìn)行．②若需規(guī)定起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的范圍是1＜c≤4．
（2）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取的措施是降低溫度，原因是6.5＜7上述平衡需向氣體體積縮小方向移動(dòng)，故可采取降溫措施．

Answer 1

分析 （1）①在恒溫恒壓下，要使平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)完全等效，可以采用極限轉(zhuǎn)化處理，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，應(yīng)滿足2體積N₂、6體積H₂，計(jì)算原平衡時(shí)氨氣的體積，根據(jù)氨氣體積判斷反應(yīng)進(jìn)行方向；
②若讓反應(yīng)逆向進(jìn)行，氨氣的體積必須大于原平衡時(shí)氨氣的體積，最大值則為2體積氮?dú)夂?體積氫氣完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氨氣的體積；
（2）平衡后混合氣體為6.5體積＜7體積，恒壓條件下，應(yīng)是改變溫度影響平衡移動(dòng)，根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來(lái)回答．

解答 解：（1）①反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的量仍與上述平衡時(shí)完全相同，恒溫恒壓條件下，采用極限分析，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，應(yīng)滿足2體積N₂、6體積H₂，2體積的氨氣完全轉(zhuǎn)化得到1體積氮?dú)狻?體積氫氣，故1+a=1+1=2，3+b=6，則b=3，
所以只要a：b=1：3，由于a=1，則b=3，
因反應(yīng)前混合氣體為8體積，反應(yīng)后混合氣體為7體積，體積差為1體積，則：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g） 體積減少
                  2          2
                1體積      1體積
故平衡時(shí)氨氣為1體積，而在起始時(shí)，氨氣的體積c=2體積，比平衡狀態(tài)時(shí)大，為達(dá)到同一平衡狀態(tài)，氨的體積必須減小，所以平衡逆向移動(dòng)，
故答案為：3；逆；
②若讓反應(yīng)逆向進(jìn)行，由上述①所求出的平衡時(shí)氨氣為1體積，氨氣的體積必須大于1體積，最大值則為2體積氮?dú)夂?體積氫氣完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氨氣的體積，即為4體積，則1＜c≤4，
故答案為：1＜c≤4；
（2）平衡后混合氣體為6.5體積＜7體積，恒壓條件下，應(yīng)是改變溫度影響平衡移動(dòng)，由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且是氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，只能為降低溫度，
故答案為：降低溫度；6.5＜7上述平衡需向氣體體積縮小方向移動(dòng)，故可采取降溫措施．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了等效平衡、化學(xué)平衡影響因素等，注意理解等效平衡原理，注意各物質(zhì)的量與原平衡相等，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足對(duì)應(yīng)物質(zhì)等量，不能是等比．