【題目】恒溫容器中加入1molN2和3molH2 , 達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)為m%.若N2、H2、NH3的起始加入量分別為xmol、ymol、zmol,達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)仍為m%.
(1)該容器恒容,則x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是
(2)該容器恒壓,則x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是
(3)設(shè)前者達(dá)到平衡時生成NH3為amol,則后者達(dá)到平衡時生成NH3=mol(用a、x、z表示)

【答案】
(1)2x+z=2、2y+3z=6
(2)3x=y,z為任意值
(3)(0.25ax+0.125az)
【解析】解:(1)恒容的條件等效平衡,極端轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的物質(zhì)的量,則各原子守恒,由氮守恒可知:2x+z=2,氫守恒可知:2y+3z=6,所以答案是:2x+z=2、2y+3z=6;(2)由反應(yīng)方程式N2+3H22NH3,將氨氣完全轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂蜌錃,則氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為:x+ ,氫氣的物質(zhì)的量為:y+ ,所以 ,即3x=y,所以答案是:3x=y,z為任意值;

3) N2+ 3H2 2NH3,

起始:1 3 0

轉(zhuǎn)化:0.5a 1.5a a

即一邊倒的極限氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為: =0.5a,由于二者是等效平衡,所以一邊倒的極限氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率相等,即一邊倒轉(zhuǎn)化的n(N2)=(x+ )×0.5a,所以生成的n(NH3)= = =0.25ax+0.125az,所以答案是:0.25ax+0.125az.

【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用等效平衡,掌握在條件不變時,可逆反應(yīng)不論采取何種途徑,即由正反應(yīng)開始或由逆反應(yīng)開始,最后所處的平衡狀態(tài)是相同;一次投料或分步投料,最后所處平衡狀態(tài)是相同的,某一可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)只與反應(yīng)條件(物質(zhì)的量濃度、溫度、壓強(qiáng)或體積)有關(guān),而與反應(yīng)途徑(正向或逆向)無關(guān)即可以解答此題.

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