Question

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

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g）（正反應為放熱反應），已知加入1mol N₂和6mol H₂時，達到平衡后生成a mol NH₃（見下表）．在相同溫度、壓強下，保持平衡時各組分的體積分數不變，對表中編號①～③的狀態，填寫表中的空白．

已知 編號	起始狀態物質的量/mol			平衡時NH3的 物質的量/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，進行以下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），把容器內的物質都轉化為反應物，如果與原來加入的量等比例，則為等效平衡，平衡時各組分的體積分數不變；據此分析．

解答：解：①已知加入1mol N₂和6mol H₂時，達到平衡后生成a mol NH₃，根據等效平衡原理：加入1.5mol N₂和9mol H₂時，反應物的起始量是原來的1.5倍，則平衡時NH₃的量是原平衡的1.5倍，即氨氣的物質的量為1.5amol；
②若平衡時NH₃的物質的量為0.5amol，則平衡時氨氣的量是原來平衡氨氣的物質的量的一半，所以起始時應加入0.5mol N₂和3mol H₂，已知起始時有氨氣1mol，相當于有0.5mol N₂和1.5mol H₂所以還需1.5mol氫氣，故起始時只需加入1.5molH₂和1molNH₃，
③若開始時加入m mol N₂和gmol H₂，則平衡是氨氣的物質的量為：

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	起始狀態物質的量/mol			平衡時NH3的 物質的量/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

點評：本題考查了化學平衡的計算，注意利用等效平衡原理解答，難度中等．