Question

I、恒溫下，將amolN₂與bmolH₂的混合氣體通入一個(gè)固體容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
（1）若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，n_t（N₂）=13mol，n_t（NH₃）=6mol，計(jì)算a=______．
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8L（標(biāo)況下），其中NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%．計(jì)算平衡時(shí)NH₃的物質(zhì)的量______．
（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫出最簡(jiǎn)整數(shù)比，下同），n（始）：n（平）=______．
（4）原混合氣體中，a：b=______．
（5）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比，a（N₂）：a（H₂）=______．
（6）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=______．
II、若向體積不變的密閉容器中充入2molN₂和6molH₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），平衡時(shí)混合氣共7mol．令a、b、c分別代表N₂、H₂、NH₃起始加入的物質(zhì)的量，維持溫度不變，使達(dá)到平衡時(shí)各成分的百分含量不變．則：
（1）若a=0，b=0，則c=______．
（2）若a=0.7，b=2.1，則：
①c=______．
②這時(shí)反應(yīng)向______進(jìn)行，因?yàn)椋篲_____．
③若要維持反應(yīng)開始向該反應(yīng)方向進(jìn)行，c的范圍是______．
（3）欲使起始反應(yīng)維持向與②相反的方向進(jìn)行，則b的范圍是______．

Answer 1

（1）由反應(yīng)的化學(xué)方程式得知，反應(yīng)掉的N₂和生成NH₃的物質(zhì)的量之比為1：2，設(shè)轉(zhuǎn)化的N₂的物質(zhì)的量為xmol，
則x：6=1：2，解之x=3，所以a=13+3=16mol，故答案為：16；
（2）由n=

716.8L

22.4L/mol

=32mol，NH₃的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%，
n_平（NH₃）=32mol×25%=8mol，故答案為：8mol；
（3）N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），
開始16 b 0
轉(zhuǎn)化412 8
平衡12（32-12-8）8
n（始）：n（平）=（16+24）：（（12+12+8）=40：32=5：4，故答案為：5：4；
（4）由上述解答可知，b=12+（32-12-8）=24mol，a=16mol，所以a：b=16mol：24mol=2：3，故答案為：2：3；
（5）達(dá)到平衡時(shí)，N₂和H₂的轉(zhuǎn)化率之比a（N₂）：a（H₂）=

4

16

：0.5=1：2，故答案為：1：2；
（6）平衡混合氣體中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=12mol：12mol：8mol=3：3：2，故答案為：3：3：2；
II、（1）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
開始 2 6 0
開始0 0 4
在溫度、體積不變的條件下，達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，則c=4mol，故答案為：4mol；
（2）①根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
開始0.7 2.1 c
轉(zhuǎn)化0.5c
將c極限轉(zhuǎn)化為a，即0.5c+0.7=2，解得c=2.6，故答案為：2.6；
②根據(jù)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
開始2 6 0
轉(zhuǎn)化x 3x 2x
平衡 2-x 6-3x 2x
2-x+6-3x+2x=7，解得x=0.5，
即平衡時(shí)物質(zhì)的量分別為1.5mol、4.5mol、1mol，
當(dāng)a、b、c分別為0.7、2.1、2.6時(shí)，濃度商＞平衡常數(shù)（Q＞K），則化學(xué)反應(yīng)逆向移動(dòng)，
故答案為：逆反應(yīng)方向；（2分）；濃度商＞平衡常數(shù)；
③因平衡時(shí)c為1，c的最大值為4，則要維持反應(yīng)開始向該反應(yīng)方向進(jìn)行，應(yīng)滿足1＜c≤4，故答案為：1＜c≤4；
（3）欲使起始反應(yīng)維持向與②相反的方向進(jìn)行，即反應(yīng)向正向移動(dòng)，平衡時(shí)b=4.5，b的最大值為6，則滿足4.5＜b≤6即可，
故答案為：4.5＜b≤6．