Question

在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，已知：在容積可變的密閉容器中，充入1 L含3 mol H₂和1 mol N₂的混合氣體，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有a mol NH₃生成，N₂的轉(zhuǎn)化率為b%。
（1）若在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，在體積可變的密閉容器中充入x mol H₂和y mol N₂，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有3a mol NH₃生成，N₂的轉(zhuǎn)化率仍為b%。則x=                                           ;
y=                                            。
（2）在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，設(shè)在體積可變的密閉容器中充入x mol H₂、y mol N₂和z mol NH₃，若達(dá)平衡時(shí)N₂轉(zhuǎn)化率仍為b%，則x、y的關(guān)系為               ；z的取值范圍為                    。
（3）在恒溫［與（1）溫度相同］和使用催化劑的條件下，在容積不可變的密閉容器中，充入1 L含3 mol H₂和1 mol N₂的混合氣體，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)N₂的轉(zhuǎn)化率為c%，則b、c的關(guān)系為         （用“<”、“=”或“>”表示），理由是                                                             。

Answer 1

（1）9  3 
（2）x=3y  z≥0
（3）b>c 在恒溫等體積的條件下，反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃，從起始到平衡狀態(tài)，反應(yīng)的氣體總物質(zhì)的量減少，則壓強(qiáng)減小，不利于NH₃的生成，所以b>c

解析試題分析：（1）由題目可知2個(gè)平衡等效。同溫、同壓條件下，充入物質(zhì)的物質(zhì)的量比與原平衡時(shí)的比值相同，則兩個(gè)平衡等效。本題中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)有3a mol NH₃生成，是原平衡中氨氣的物質(zhì)的量的3倍，所以加入的氮?dú)�、氫氣是原�?lái)的3倍，氫氣為9mol，氮?dú)鉃?mol；
（2）在恒溫、恒壓和使用催化劑的條件下，達(dá)平衡時(shí)N₂轉(zhuǎn)化率仍為b%，則與原平衡等效，x與y的比值等于3:1，x=3y；z表示氨氣的物質(zhì)的量，無(wú)論z是多少，轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物時(shí)x與y的比始終是3:1所以z≥0即可；
（3）恒溫、恒容條件下，充入1 L含3 mol H₂和1 mol N₂的混合氣體，與（1）相比，壓強(qiáng)減小，所以相當(dāng)于在（1）的平衡的基礎(chǔ)上，減小壓強(qiáng)得到（3）,壓強(qiáng)減小，平衡逆向移動(dòng)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低，所以c<b。
考點(diǎn)：考查大小平衡的判斷，平衡狀態(tài)的比較