Question

向體積不變的密閉容器中充入2mol N₂和6mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），平衡時混合氣共7mol．令a、b、c分別代表N₂、H₂、NH₃起始加入的物質(zhì)的量，維持溫度不變，使達到平衡時各成分的百分含量不變．則：
（1）若a=0，b=0，則c=

 

．
（2）若a=0.7，b=2.1，則：
Ⅰ．c=

 

．
Ⅱ．這時反應(yīng)向

 

進行，因為：

 

．
Ⅲ．若要維持反應(yīng)開始向該反應(yīng)方向進行，c的范圍是

 

．
（3）欲使起始反應(yīng)維持向與②相反的方向進行，則b的范圍是

 

．

Answer 1

考點：等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：（1）為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol；
（2）Ⅰ、為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol；
Ⅱ、令平衡時，參加反應(yīng)的氮氣的物質(zhì)的量為xmol，利用三段式用b表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量，再根據(jù)平衡時混合氣體共7mol列方程計算x的值，進而計算平衡時各組分的物質(zhì)的量，結(jié)合平衡常數(shù)與濃度商計算判斷；
Ⅲ、結(jié)合反應(yīng)進行方向與原平衡時c的值與b的極大值判斷；
（3）結(jié)合反應(yīng)進行方向與原平衡時b的值與b的極大值判斷．

解答： 解：（1）為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol，2mol氮氣與6mol氫氣完全轉(zhuǎn)化可以得到4mol氨氣，故c=4，
故答案為：4；
（2）Ⅰ、為完全等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（N₂）=2mol、n（H₂）=6mol，則：
0.7+0.5c=2（或2.1+1.5c=6），解得c=2.6，
故答案為：2.6；
Ⅱ、令平衡時，參加反應(yīng)的氮氣的物質(zhì)的量為xmol，則：
          N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
開始（mol）：2        6         0
轉(zhuǎn)化（mol）：x        3x        2x   
平衡（mol）：2-x      6-3x       2x
2-x+6-3x+2x=7，解得x=0.5，
即平衡時物質(zhì)的量分別為1.5mol、4.5mol、1mol，
當a、b、c分別為0.7、2.1、2.6時，濃度商＞平衡常數(shù)（Q＞K），則化學反應(yīng)逆向移動，
故答案為：逆反應(yīng)方向；濃度商＞平衡常數(shù)；
Ⅲ、因平衡時c為1，c的最大值為4，則要維持反應(yīng)開始向該反應(yīng)方向進行，應(yīng)滿足1＜c≤4，
故答案為：1＜c≤4；
（3）欲使起始反應(yīng)維持向與Ⅱ相反的方向進行，即反應(yīng)向正向移動，平衡時b=4.5，b的最大值為6，則滿足4.5＜b≤6即可，
故答案為：4.5＜b≤6．

點評：本題考查化學平衡的計算、等效平衡等，難度中等，明確三段法計算方法、等效平衡、極性轉(zhuǎn)化、反應(yīng)方向的判斷等知識即可解答，注意反應(yīng)的移動方向為學生解答的難點．