Question

【題目】在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通如圖所示。容器中發生以下反應：N2+3H22NH3（正反應為放熱反應）。若反應達平衡后，測得混合氣體的體積為7體積，據此回答下列問題：

（1）保持上述反應溫度不變，設a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的體積，如果反應達到平衡后混合氣體中各物質的體積仍與上述平衡時完全相同，那么：

①若a=1,c=2，則b=____。在此情況下，反應起始時將向______（填“正”或“逆”）反應方向進行。

②若需規定起始時反應向逆反應方向進行，則c的范圍是______。

（2）在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取的措施是______，原因是_____。

Answer 1

【答案】3 逆 1＜c≤4 降溫 6.5＜7，上述平衡需向氣體體積縮小方向移動，故可采取降溫措施

【解析】

（1）①反應達到平衡后混合氣體中各物質的體積仍與上述平衡時完全相同，則在恒溫恒壓下，利用極限法計算，即按照化學計量數轉化到左邊應滿足氮氣和氫氣體積比為1：3，則有(1+a):(3+b)＝1:3，又因為a＝1，因此b＝3，反應前混合氣體為8體積，反應后混合氣體為7體積，根據方程式可知為達到同一平衡狀態，氨氣的體積必須減小，即平衡向逆反應方向移動。

②要使反應向逆反應方向移動，根據以上分析可知平衡時氨氣為1體積，氨氣的體積必須大于1體積，最大值則為2體積氮氣和6體積氫氣完全反應時生成的氨氣的體積，即應該是4體積，所以1＜c≤4。

（2）平衡后混合氣體為6.5體積＜7體積，恒壓條件下，應該是改變溫度影響平衡移動。由于正反應是放熱反應，且是氣體體積減小的反應，所以只能是降低溫度。