Question

某溫度下，把1molN₂和3molH₂通入一個容積可變的密閉容器里，發生反應：

反應達到平衡狀態，測得NH₃為smol。若保持溫度和壓強不變，用m、n、p代表初始加入N₂、H₂、NH₃的物質的量，只改變m、n數值，達到平衡各組分的質量分數不變，請填寫表中編號為(1)—(3)各狀態空格內的數據。

編號	初始狀態/mol			平衡狀態NH3的物質的量/mol
	N2	H2	NH3不變
已知	1	3	0	s
(1)	0	0	4
(2)			0	3s
(3)	0.1			0.25s

Answer 1

(1)2s  (2)  3  9  (3)0.3  0.3

解析:

根據等效平衡規律，需要加入的物質（換算成N₂、H₂）的物質的量比值應符合n(N₂)∶n(H₂)=1∶3，且與已知的n(N₂)、n(H₂)成正比。

        

起始     m         n

換算    m+0.5p   n+1.5p      

(1)m=0、n=0、p=4，得m+0.5p=2，n+1.5p=6，n(N₂)、n(H₂)為已知的2倍，平衡時，n(NH₃)=2s mol 。

(2)平衡時，n(NH₃)=3smol，n(N₂)、n(H₂)為已知的3倍，即有

m+0.5p=3，n+1.5p=9，p=0代入得m=3，n=9。

(3)平衡時，n(NH₃)=0.25s mol，n(N₂)、n(H₂)為已知的0.25倍，有m+0.5 p=0.25，n+1.5 p=0.75。m=0.1代入得p=0.3，n=0.3。