Question

某温度下，密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂，使之反应合成NH₃，平衡后，测得NH₃的体积分数为n₀，如果温度不变，只改变起始加入量，使反应平衡后NH₃的体积分数为n₀，若N₂、H₂、NH₃的物质的量分别用x、y、z表示。

(Ⅰ)恒温恒容条件下

①若x＝0，y＝0，则z＝________。

②若x＝0.75 mol，则y＝______，z＝________。

③x、y、z满足的一般条件是____________________________________________。

(Ⅱ)恒温恒压条件下，上述结论又如何？

Answer 1

(Ⅰ)①2 mol　②2.25 mol　0.5 mol

③2x＋z＝2；2y＋3z＝6

(Ⅱ)①z为大于0的任意值　②2.25 mol　z为任意值

③x∶y＝1∶3，z为任意值，或x与y均等于0，z为大于0的任意值

解析　本题起始状态不同，但最终NH₃的百分含量相同，即最终各平衡是等效的。恒温、恒容条件下，“一边倒”后，对应的各物质的物质的量相等即可，例如“左倒”后，都是1 mol N₂和3 mol H₂，故①x＝0，y＝0，则z＝2 mol；②若x＝0.75 mol，则y＝2.25 mol，z＝0.5 mol；③“左倒”后，生成的N₂为 mol，生成的H₂为 mol，所以x＋＝1，y＋＝3。还可以用原子守恒：2x＋z＝2(N守恒)；2y＋3z＝6(H守恒)。恒温恒压下，“一边倒”后，求得N₂、H₂物质的量之比为1∶3即可。因为N₂、H₂、NH₃的计量数之比为1∶3∶2，所以x＝0，y＝0，则z为大于0的任意值；x＝0.75 mol，则y＝2.25 mol，z为任意值；x∶y＝1∶3，z为任意值；若x与y均等于0，z为大于0的任意值。