Question

在恒溫壓和使用催化劑的條件下，已知：在容積可變的密閉容器中，充入1L含3molH₂和1mol N₂的混合氣體，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有amol NH₃生成，N₂的轉(zhuǎn)化率為b%．
（1）若在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，在體積可變的密閉容器中充入xmol H₂和y mol N₂，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有3amol NH₃生成，N₂的轉(zhuǎn)化率仍為b%，則x=

 

，y=

 

．
（2）在恒恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，設(shè)在體積可變的密閉容器中充入xmol H₂、ymol N₂和zmol NH₃，若達(dá)到平衡是時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率仍為b%，則x、y的關(guān)系為

 

，z的取值范圍

 

．
（3）在恒溫（與（1）溫度相同）和使用催化劑的條件下，在容積不變的密閉容器中，充入1L含3mol H₂和1mol N₂的混合氣體，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為c%，則b、c的大小關(guān)系是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡建立的過程

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）恒溫恒壓條件下，只要加入的起始的反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比相同，就屬于等效平衡，根據(jù)等效平衡知識(shí)計(jì)算出x、y；
（2）根據(jù)恒溫恒壓下的等效平衡分析x、y的關(guān)系及z的取值范圍；
（3）根據(jù)在恒溫恒容條件下，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），從起始到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)的氣體總物質(zhì)的量減小，則壓強(qiáng)減小分析．

解答： 解：（1）在恒溫恒壓下，由于氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率相同，該反應(yīng)與原反應(yīng)為等效平衡，由于反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有3amol NH₃生成，說明加入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量是原反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量的3倍，即加入了3mol×3=9mol氫氣、1mol×3=3mol氮?dú)猓?br />故答案為：9；3；
（2）在恒溫恒壓下，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率相同，所以該反應(yīng)達(dá)到的平衡與原平衡互為等效平衡，由于初始加入的氮?dú)夂蜌錃鉂M足化學(xué)分離式1：3的關(guān)系，所以氨氣的物質(zhì)的量不影響氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率，只要滿足z≥0即可；而氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量必須滿足1：3，即x=3y，
故答案為：x=3y；z≥0；
（3）在恒溫恒容條件下，由于該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，從起始到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)的氣體總物質(zhì)的量減小，則壓強(qiáng)減小，不利于氨氣的生成，所以生成的氨氣的物質(zhì)的量減小，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小，即b＞c，
故答案為：b大于c；在恒溫恒容條件下，反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），從起始到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)的氣體總物質(zhì)的量減小，則壓強(qiáng)減小，不利于氨氣的生成，所以b＞c．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，涉及了等效平衡的判斷及應(yīng)用，注意恒溫恒壓條件下的等效平衡的條件，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解、計(jì)算能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．