Question

【題目】在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通如圖所示。容器中發(fā)生以下反應(yīng)：N2+3H22NH3（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）。若反應(yīng)達(dá)平衡后，測得混合氣體的體積為7體積，據(jù)此回答下列問題：

（1）保持上述反應(yīng)溫度不變，設(shè)a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的體積，如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的體積仍與上述平衡時完全相同，那么：

①若a=1,c=2，則b=____。在此情況下，反應(yīng)起始時將向______（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向進(jìn)行。

②若需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的范圍是______。

（2）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取的措施是______，原因是_____。

Answer 1

【答案】3 逆 1＜c≤4 降溫 6.5＜7，上述平衡需向氣體體積縮小方向移動，故可采取降溫措施

【解析】

（1）①反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的體積仍與上述平衡時完全相同，則在恒溫恒壓下，利用極限法計算，即按照化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊應(yīng)滿足氮氣和氫氣體積比為1：3，則有(1+a):(3+b)＝1:3，又因為a＝1，因此b＝3，反應(yīng)前混合氣體為8體積，反應(yīng)后混合氣體為7體積，根據(jù)方程式可知為達(dá)到同一平衡狀態(tài)，氨氣的體積必須減小，即平衡向逆反應(yīng)方向移動。

②要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，根據(jù)以上分析可知平衡時氨氣為1體積，氨氣的體積必須大于1體積，最大值則為2體積氮氣和6體積氫氣完全反應(yīng)時生成的氨氣的體積，即應(yīng)該是4體積，所以1＜c≤4。

（2）平衡后混合氣體為6.5體積＜7體積，恒壓條件下，應(yīng)該是改變溫度影響平衡移動。由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且是氣體體積減小的反應(yīng)，所以只能是降低溫度。