Question

在密閉容器中，保持一定溫度進行如下反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），已知加入1mol N₂和3mol H₂，在恒壓條件下達到平衡時生成amol NH₃，若在恒容條件下達到平衡時生成b mol NH₃．若相同條件下，達到平衡時混合物中各組分的質量分數不變．回答下列問題：
（1）寫出該反應的化學平衡常數表達式：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

．
（2）平衡常數K值越大，表明建立平衡時

ABC

（填序號）．
A．N₂的轉化率越高                         B．NH₃的產量越大
C．正反應進行得越徹底                     D．化學反應速率越快
（3）a與b的關系是：a

＞

b（填“＞”“＜”或“=”）．
（4）填寫下表：

狀態 條件	起始時物質的物質的量（mol）				平衡時NH3的物質的量（mol）
	編號	X（N2）	Y（H2）	Z（NH3）
恒壓	①	1	3	0	a
	②		2.25		a
	③			2	3a

Answer 1

分析：（1）根據平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積進行計算；
（2）根據平衡常數的表達式可知，平衡常數K值越大，生成物的產量越大，反應物轉化率越高；
（3）恒壓條件下反應，與恒容條件相比，恒壓下的壓強大于恒容時的壓強，平衡向著正向移動；
（4）由于恒壓條件下，反應物轉化率相等，各組分的百分比相同，據此進行分析．

解答：解：（1）平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，應為K=故答案為：K=

[NH3]2

[N2][H2]3

，故答案為：

[NH3]2

[N2][H2]3

；
（2）根據K=

[NH3]2

[N2][H2]3

分析，平衡常數K值越大，生成物的產量越大，反應物的轉化率越高，正反應進行的越徹底，故ABC正確，故選ABC；
（3）由于該反應是體積減小的反應，恒壓時的壓強大于恒容條件下的壓強，壓強增大，平衡向著正向移動，所以a＞b，故答案為：＞；
（4）根據反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），恒壓條件下，反應物的轉化率相同，所以根據氨氣的物質的量確定需要氮氣、氫氣的物質的量，
②達到平衡時，氨氣物質的量與①相同，所以按照化學計量數轉化成氮氣、氫氣，物質的量與①的相等，即1mol氮氣、3mol氫氣；氫氣的物質的量是2.25mol，比①少0.75mol，需要氨氣補充，氨氣的物質的量為：0.75mol×

2

3

=0.50mol，氮氣的物質的量就等于氫氣的

1

3

，即2.25mol×

1

3

=0.75mol，
故答案為：0.75；0.5；
③氨氣的物質的量為3a，相當于需要氮氣3mol、氫氣9mol，現在有氨氣2mol，相當于有氮氣2mol、氫氣6mol，所以還需要氮氣1mol，氫氣3mol，
故答案為：1；3．

點評：本題考查化學平衡移動問題，涉及平衡常數、反應速率、平衡標志等問題，題目難度中等，注意解題方法和技巧的積累．