Question

某溫度下，向某密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，使之反應(yīng)合成NH₃，平衡后測得NH₃的體積分數(shù)為m．若T不變，只改變起始加入量，使反應(yīng)平衡后NH₃的體積分數(shù)仍為m，若N₂、H₂、NH₃的加入的物質(zhì)的量用X、Y、Z表示應(yīng)滿足：
（1）恒定T、V：
①若X=0，Y=0，則Z=

 

．
②若X=0.75mol，Y=

 

，Z=

 

．
③X、Y、Z應(yīng)滿足的一般條件是

 

．
（2）恒定T、P時：
①若X=0、Y=0，則Z=

 

．
②若X=0.75mol，則Y=

 

，Z

 

．
③X、Y、Z應(yīng)滿足的一般條件是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）恒定T、V：若反應(yīng)前、后氣體體積相等：換算為方程式同一邊物質(zhì)后，起始投料符合同一比例；為不完全等效；
①為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol來解答；
②為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol來解答；
③依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等量等效”分析；
（2）恒定T、P時：恒溫、恒壓條件下：換算為方程式同一邊物質(zhì)后，起始投料符合同一比例；百分數(shù)W%（體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù)）一定相同；為不完全等效．
①為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol來解答；
②為不完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=1mol：3mol來解答；
③依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等比等效”分析．

解答： 解：（1）恒定T、V：
①為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，1mol氮氣與3mol氫氣按N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）完全轉(zhuǎn)化可以得到2mol氨氣，故Z=2，
故答案為：2；
②為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），則有：
0.75+0.5Z=1；
Y+1.5Z=3；
解得Z=0.5，Y=2.25；
故答案為：2.25；0.5；
③N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量         1       3           0
起始量         X         Y          Z
轉(zhuǎn)化量        X+0.5Z    Y+1.5Z      0
XYZ滿足關(guān)系為：X+0.5Z=1，Y+1.5Z=3
故答案為：X+0.5Z=1，Y+1.5Z=3；
（2）恒定T、P時：
①為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=1mol、n（H₂）=3mol，1mol氮氣與3mol氫氣按N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）完全轉(zhuǎn)化可以得到2mol氨氣，故Z=2，
故答案為：2；
②由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），則有：
    1        3         0
   0.75      Y         Z
0.75+0.5Z    Y+1，5Z    0
按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）：n（H₂）=1mol：3mol，
（0.75+0.5Z）：（Y+1.5Z）=1：3
Y=2.25
Z≥0.5
故答案為：2.25；≥0.5；
③依據(jù)極值轉(zhuǎn)化為起始量，滿足“等比等效”分析；
                N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始量         1       3           0
起始量         X         Y          Z
轉(zhuǎn)化量        X+0.5Z    Y+1.5Z      0
（X+0.5Z）：（Y+1，5Z）=1：3
Y=3X  Z為任意值
故答案為：Y=3X  Z為任意值．

點評：本題主要考查等效平衡，掌握恒溫、恒容下前后氣體體積不等的可逆反應(yīng)等效平衡的條件時解題的關(guān)鍵，難度中等．