Question

【題目】在恒溫容器中加入1 mol N2和3 mol H2，達到平衡時NH3的體積分數為m%。若N2、H2、NH3的起始加入量分別為x mol、y mol、z mol，達到平衡時NH3的體積分數仍為m%。

（1）該容器恒容，則x、y、z應滿足的關系是 。

（2）該容器恒壓，則x、y、z應滿足的關系是 。

（3）若該容器恒壓，前者達到平衡時生成NH3為a moL，則后者達到平衡時生成NH3 mol（用a、x、z表示）。

Answer 1

【答案】（1）x+z/2=1 y+3z/2=3 （2）(2x+z)/(2y+3z)=1/3， (x+z/2)a

【解析】

試題分析：（1）恒容的條件等效平衡，極端轉化相同物質的物質的量，則各原子守恒，由氮守恒可知：2x+z=2，氫守恒可知：2y+3z=6；

（2）由反應方程式N2+3H22NH3，將氨氣完全轉化為氮氣和氫氣，則氮氣的物質的量為：x+z/2，氫氣的物質的量為：y+3z/2，所以（x+z/2）：（y+3z/2）＝1：3，即3x=y，z為任意值；

（3） N2+3H22NH3

起始：1 3 0

轉化：0.5a 1.5a a

即一邊倒的極限氮氣的轉化率為：0.5a/1=0.5a，由于二者是等效平衡，所以一邊倒的極限氮氣的轉化率相等，即一邊倒轉化的n（N2）=（x+z/2）×0.5a，所以生成的n（NH3）=2n(N 2)= (x+z/2)a。