Question

【題目】恒溫、恒壓下，在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

（1）若開始時(shí)放入1 mol N2和3 mol H2，達(dá)到平衡后，生成a mol NH3，這時(shí)N2的物質(zhì)的量為________mol

（2）若開始時(shí)無(wú)NH3，只放入N2和H2，達(dá)到平衡時(shí)生成NH3的物質(zhì)的量為3a mol，則開始時(shí)放入H2的物質(zhì)的量為________mol(平衡時(shí)NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與(1)中相同)。

（3）若開始時(shí)放入x mol N2、6 mol H2和2 mol NH3達(dá)到平衡后，N2和NH3的物質(zhì)的量分別為y mol和3a mol，則y＝________。平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量________(選填一個(gè)編號(hào))。

A．大于6 mol B．等于6 mol C．小于6 mol D．可能大于、小于或等于6 mol

（4）若在（3）的平衡混合物中，再加入6 mol NH3，再次達(dá)到平衡后，NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

【答案】 1-0.5a 9 3-1.5a D 0.5a

【解析】（1）設(shè)生成amolmolNH3轉(zhuǎn)化的N2的物質(zhì)的量為y，則：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，

1 2

y amol

=，y=mol，則平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol-mol=(1-0.5a)mol；

（2）若在恒溫恒壓條件1molN2與3molH2的混合氣體通入一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)平衡后，生成amolNH3，若只通入N2與H2，達(dá)平衡時(shí)生成3amolNH3，則開始時(shí)應(yīng)通入N23mol，且平衡時(shí)NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與前者相同，根據(jù)等效平衡及極限轉(zhuǎn)化后起始的量與原起始量成正比，故H2的物質(zhì)的量為3mol×3=9mol；

（3）若開始時(shí)通入xmolN2﹑6molH2和2molNH3，將2molNH3極限轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則相當(dāng)于開始加入（x+1）molN2﹑（6+3）molH2，達(dá)平衡后，NH3的物質(zhì)的量3amol，則（x+1）mol：（6+3）mol=1：3，解得x=2mol，由恒溫恒壓條件，兩種情況中起始的反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比，則平衡時(shí)各物質(zhì)的含量成正比，則1molN2與3molH2的混合氣體通入發(fā)生反應(yīng)時(shí)平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為(1- )mol，故開始時(shí)通入2molN2﹑6molH2和2molNH3的混合氣體通入發(fā)生反應(yīng)時(shí)平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為(1- )mol×3=(3-1.5a)mol，由x=2得開始時(shí)通入2molN2﹑6molH2和2molNH3，平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量3a，則無(wú)法判斷氨氣開始的2mol與平衡時(shí)的3amol誰(shuí)大，故不知道平衡到底向什么方向移動(dòng)，所以應(yīng)選D；

（4）若在（3）的平衡混合物中，再加入6molNH3，相當(dāng)于成比例增大反應(yīng)物，恒溫、恒壓下等效，故再次達(dá)到平衡后NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原平衡相同，即NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=50a%=0.5a。