Question

Ⅰ．在一定温度下，把2mol N₂和6mol H₂通入一个体积不变的密闭容器中（如图）发生反应：N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃ （g）（正反应为放热反应）若反应达到平衡后，测得混和气体为7mol．据此回答下列问题：
保持上述反应温度不变，使a、b、c分别代表初始加入的N₂、H₂和NH₃的物质的量，如果反应达到平衡后混和气体中各物质的物质的量分数仍与上述平衡时完全相同，那么：
（1）若a=1mol，c=2mol，则b=

3

 mol，在此情况下，反应起始时将向

逆

方向进行（填“正”或“逆”）
（2）若规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的取值范围是

1＜c＜4

．
（3）在上述装置中，若需控制平衡后混和气体的物质的量为6.5mol，则可采取的措施是

降低温度

Ⅱ．如图所示，温度不变时，把某容器分割成A、B两部分，A容器体积固定不变，B有可移动的活塞，现在A中充入2mol SO₂和1mol O₂，在B中充入2mol SO₃和 1mol N₂，在相同条件下发生可逆反应：2SO₂（g）+O₂（g）  2SO₃（g）．根据下列要求填写空白：
（1）固定活塞位置在3处不动，达到平衡时，设A中压强为P_A，B中压强为P_B，则P_A与P_B的关系是P_A

＜

P_B（填“＜”、“=”、“＞”）．
（2）若要使A与B中平衡状态相同，可移动活塞的位置应在

3

处．
（3）若活塞右移到5处，达到平衡后，B中SO₃为x mol，A中SO₃为y mol，则x和y 的关系是
x

＜

y．（填“＜”、“=”、“＞”）．

Answer 1

分析：Ⅰ从等效平衡的角度分析，要使平衡状态与原平衡状态等效，只要起始时

n(N2)

n(H2)

=

2

6

就可以达到，并以此判断平衡向逆反应方向进行c的取值范围；
Ⅱ根据左右两个容器压强相等，从等效平衡的角度分析．

解答：解：Ⅰ、（1）化学反应：在定温、定压下进行，要使平衡状态与原平衡状态等效，只要起始时

n(N2)

n(H2)

=

2

6

就可以达到．已知起始时各物质的体积分别为1molN₂、bmolH₂和2molNH₃．根据“等价转换”法，将2molNH₃ 通过反应的化学计量数之比换算成和的体积，则相当于起始时有（1+1）molN₂和（b+3）molH₂，它们的比值为

1+1

b+3

=

2

6

，解得b=3．
 因反应前混合气体为8mol，反应后混合气体为7mol，体积差为1mol，由差量法可解出平衡时NH₃为1mol；
而在起始时，NH₃的物质的量为c=2mol，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，NH₃的物质的量必须减小，所以平衡逆向移动．
故答案为：3；逆；
（2）若需让反应逆向进行，由上述①所求出的平衡时NH₃的物质的量为1可知，NH₃的物质的量必须大于1，最大值则为2molN₂和6molH₂完全反应时产生的NH₃的物质的量，
即为4mol，则1＜c＜4．故答案为：1＜c＜4；
 （3）由6.5＜7可知，上述平衡应向体积缩小的方向移动，亦即向放热方向移动，所以采取降温措施．故答案为：降低温度；
Ⅱ、A中充入2 mol SO₂和1 mol O₂与B中充入2 mol SO₃和1 mol N₂，由于N₂与反应无关，故只占分压．活塞在3处时相同条件下达平衡时是等效的，但B中有1 mol N₂，故压强比A大．
若使A与B中平衡状态相同且达平衡时活塞在4.5处，则B中必须相当于3 mol SO₂和1.5 mol O₂，故应再通入SO₃ 1 mol．若活塞右移到5处，则B中压强减小平衡向生成SO₂的方向移动，故n（SO₃）减小，
故答案为：（1）＜；（2）3；（3）＜．

点评：本题考查化学平衡移动的计算和判断，本题难度较大，注意等效平衡的理解和应用．