Question

在一個(gè)盛有催化劑、容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強(qiáng)，進(jìn)行以下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g）（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），已知加入1mol N₂和6mol H₂時(shí)，達(dá)到平衡后生成a mol NH₃（見下表）．在相同溫度、壓強(qiáng)下，保持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變，對(duì)表中編號(hào)①～③的狀態(tài)，填寫表中的空白．

已知 編號(hào)	起始狀態(tài)物質(zhì)的量/mol			平衡時(shí)NH3的 物質(zhì)的量/mol
	N2	H2	NH3
	1	6	0	a
①	1.5	9	0	1.5a
②	0	1.5	1	0.5a
③	m	g（g≥6m）	0	am或 ag 6

Answer 1

分析：容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強(qiáng)，進(jìn)行以下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），把容器內(nèi)的物質(zhì)都轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，如果與原來加入的量等比例，則為等效平衡，平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變；據(jù)此分析．

解答：解：①已知加入1mol N₂和6mol H₂時(shí)，達(dá)到平衡后生成a mol NH₃，根據(jù)等效平衡原理：加入1.5mol N₂和9mol H₂時(shí)，反應(yīng)物的起始量是原來的1.5倍，則平衡時(shí)NH₃的量是原平衡的1.5倍，即氨氣的物質(zhì)的量為1.5amol；
②若平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量為0.5amol，則平衡時(shí)氨氣的量是原來平衡氨氣的物質(zhì)的量的一半，所以起始時(shí)應(yīng)加入0.5mol N₂和3mol H₂，已知起始時(shí)有氨氣1mol，相當(dāng)于有0.5mol N₂和1.5mol H₂所以還需1.5mol氫氣，故起始時(shí)只需加入1.5molH₂和1molNH₃，
③若開始時(shí)加入m mol N₂和gmol H₂，則平衡是氨氣的物質(zhì)的量為：

1

m

=

a

n(NH3)

，所以n（NH₃）=am，或者

6

g

=

a

n(NH3)

，則n（NH₃）=

ag

6

；
故答案為：

已知 編號(hào)	起始狀態(tài)物質(zhì)的量/mol			平衡時(shí)NH3的 物質(zhì)的量/mol
	N2	H2	NH3
	1	6	0	a
①	1.5	9	0	1.5a
②	0	1.5	1	0.5a
③	m	g（g≥6m）	0	am或 ag 6

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算，注意利用等效平衡原理解答，難度中等．