Question

密閉容器中，保持一定溫度，進(jìn)行如下反應(yīng)：N₂（氣）+3H₂（氣）?2NH₃（氣），已知加入1mol N₂和3mol H₂，在恒壓條件下，達(dá)到平衡時(shí)生成a mol NH₃[見下表中編號(hào)（1）的一行]；在恒容條件下，達(dá)到平衡時(shí)生成b mol NH₃[見下表中編號(hào)（4）的一行]．若相同條件下，達(dá)到平衡時(shí)混合物中各組分的百分含量不變．
請(qǐng)?zhí)羁眨?br />

狀態(tài) 條件	起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）				平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量（mol）
	編號(hào)	x（N2）	y（H2）	z（NH3）
恒壓	（1）	1	3	0	a
	（2）	3		0
	（3）			0.2	0.5a
	x、y、z取值必須滿足的一般條件：   ．
恒容	（4）	1	3	0	b
	（5）	0	0		b
	（6）		2.25		b
	x、y、z取值必須滿足的一般條件（一個(gè)只含x、z，另一個(gè)只含y、z）：   ；   ．
	a與b的關(guān)系是：a   b（填＞、＜、=）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：若相同條件下，達(dá)到平衡時(shí)混合物中各組分的百分含量不變，即各個(gè)編號(hào)的反應(yīng)之間互為等效平衡，在恒壓強(qiáng)條件下，將所有生成物都折算成反應(yīng)物后，起始量要成比例，在恒容條件下，由于該反應(yīng)是氣體體積不等的反應(yīng)，所以將所有生成物都折算成反應(yīng)物后，起始量要完全相等，據(jù)此進(jìn)行計(jì)算和答題；

解答： 解：若相同條件下，達(dá)到平衡時(shí)混合物中各組分的百分含量不變，即各個(gè)編號(hào)的反應(yīng)之間互為等效平衡，
在恒壓強(qiáng)條件下，將所有生成物都折算成反應(yīng)物后，起始量要成比例，所以實(shí)驗(yàn)編號(hào)1、2、3是成比例等效，在編號(hào)2中氮?dú)馐蔷幪?hào)1的3倍，所以氫氣也是3倍，即為9mol，平衡時(shí)，氨氣也是3倍即為3a；在編號(hào)3中平衡時(shí)氨氣是編號(hào)1中的一半，所以起始時(shí)，如果將0.2mol氨氣折算成反應(yīng)物，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.5mol，氫氣的物質(zhì)的量為1.5mol，而0.2mol氨氣相當(dāng)于0.1mol氮?dú)夂?.3mol氫氣，所以起始時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.4mol，氫氣的物質(zhì)的量為1.2mol；根據(jù)成比例等效的原理可知，在反應(yīng)N₂（氣）+3H₂（氣）?2NH₃（氣）中，x、y、z取值必須滿足的一般條件：y=3x（x≥0）；z≥0（x、y、z不同時(shí)為0）；
在恒容條件下，由于該反應(yīng)是氣體體積不等的反應(yīng)，所以將所有生成物都折算成反應(yīng)物后，起始量要完全相等，所以編號(hào)4、5、6三個(gè)容器中為完全等效，編號(hào)5中將反應(yīng)物都折算成生物，氨氣為2mol，在編號(hào)6中，氫氣在編號(hào)4的基礎(chǔ)上反應(yīng)了0.75mol，所以根據(jù)化學(xué)方程式，氮?dú)夥磻?yīng)了0.25mol，還剩余0.75mol，生成氨氣0.5mol，根據(jù)完全等效的原理，可知將Z折算成x、y可得，2x+z=2；2y+3z=6；
由于合氨反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，所以在達(dá)到平衡時(shí)，恒容過(guò)程達(dá)到的平衡體系的壓強(qiáng)小于恒壓過(guò)程得到的平衡體系，所以在起始量相同的情況下，a＞b，故答案為：

恒壓	（2）		9		3a
	（3）	0.4	1.2
	y=3x（x≥0）；z≥0（x、y、z不同時(shí)為0）
恒容	（5）			2
	（6）	0.75		0.5
	2x+z=2；2y+3z=6．
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點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了等效平衡的思想，中等難度，解題目關(guān)鍵是注意不同條件下的等效平衡的要求．