Question

在一定温度下，把2体积N₂和6体积H₂通入一个带活塞的容积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，如图所示。

容器中发生如下反应：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），ΔH＜0。反应达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题：
（1）保持上述反应的温度不变，设a、b、c分别表示加入的N₂、H₂和NH₃的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。那么：①a=1、c=2，则b=_____。在此情况下，起始时，反应将向_____方向（填“正”或“逆”）进行；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_________。
（2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是______________，原因是______________。

Answer 1

（1）①3；逆  ②1＜c≤4                                                                                                    （2）降低温度；降低温度平衡向正反应方向移动，气体的总分子数减少
【试题分析】
（1）①该反应是在恒温、恒压的条件下进行的反应，根据上述规律可知，只要V（N₂）∶V（H₂）=1∶3，就可以达到相同的平衡状态。
          N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g），
起始       1         b                    2
换算后  1+1       b+3                0（右←）
而b+3=6，解得：b=3。
因ΔV=8-7=1，故平衡时NH3为1体积，c=2＞1，起始时，反应将向逆反应方向进行。
②因为4体积的NH₃可转化为2体积N₂、6体积H₂，所以c的最大值为4，故1＜c≤4。
（2）可采取的措施是降低温度，因为6.5＜7，上述平衡应向体积缩小的正反应方向移动，即向放热的反应方向移动。