Question

2．在密闭容器中，使2mol N₂和6mol H₂混合发生下列反应：N₂（g）+3H₂（g）?2ΝΗ₃（g）△H＜0
（1）当反应达到平衡时，N₂和H₂的浓度比是1：3；N₂和H₂的转化率比是1：1．
（2）升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量变小，密度不变．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将逆向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
（4）若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将向左移动（填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”）．达到新平衡后，容器内温度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）原来的2倍．

Answer 1

分析 （1）根据开始时注入1mol N₂和3mol H₂，发生反应时消耗氮气和氢气始终按照1：3进行，所以当反应达到平衡时，剩余N₂和H₂的浓度比是仍然为1：3；根据转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$判断N₂和H₂的转化率比；
（2）根据升高平衡体系的温度时，平衡向逆反应方向移动，根据混合气体的平均相对分子质量=$\frac{m}{n}$，密度=$\frac{m}{V}$判断；
（3）恒压容器中加入惰气，为保持压强不变，容器体积增大，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动；
（4）运用勒夏特列原理解答，若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，升温平衡向吸热的逆向移动．

解答 解：（1）因为开始时注入1mol N₂和3mol H₂，发生反应时消耗氮气和氢气始终按照1：3进行，所以当反应达到平衡时，剩余N₂和H₂的浓度比是仍然为1：3；又转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$，所以N₂和H₂的转化率比为1：1；
故答案为：1：3；1：1；
（2）因为该反应为放热反应，则升高平衡体系的温度时，平衡向逆反应方向移动，气体物质的量变大，质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量=$\frac{m}{n}$将减小，又容器体积不变，所以密度=$\frac{m}{V}$也不变；
故答案为：变小；不变；
（3）当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，体积增大，体系的压强减小平衡向气体体积增大的方向进行，反应是气体体积减小的反应，所以平衡逆向进行；
故答案为：逆向；
容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，升温平衡向吸热的逆向移动，使体系温度降低，反应是放热反应，所以平衡向左移动，达到新平衡后，容器内温度下雨原来的2倍；
故答案为：向左移动；小于．

点评 本题考查了化学平衡计算分析，影响化学平衡的因素分析判断，反应特征和平衡移动原理是解题关键，题目难度中等．