Question

如圖所示，在一定溫度下，把2體積N₂和6體積H₂通入一個帶有活塞的容積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通，容器中發生以下反應：N₂+3H₂?2NH₃（正反應放熱），若反應達到平衡后，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氣體的體積分數仍與上述平衡相同，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的取值范圍是______．
（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

（1）①反應達到平衡后混合氣體中各物質的量仍與上述平衡時完全相同，恒溫恒壓條件下，采用極限分析法，c體積的氨氣完全轉化為氮氣和氧氣之比是1：3，所以只要a：b=2：6，則b=3a=3，因反應前混合氣體為8體積，反應后混合氣體為7體積，體積差為1體積，由差量法可解出平衡時氨氣為1體積；而在起始時，氨氣的體積為c=2體積，比平衡狀態時大，為達到同一平衡狀態，氨的體積必須減小，所以平衡逆向移動，
故答案為：3；逆；
②若讓反應逆向進行，由上述①所求出的平衡時氨氣的體積為1可知，氨氣的體積必須大于1，最大值則為2體積氮氣和6體積氫氣完全反應時產生的氨氣的體積，即為4體積，則1＜c≤4，
故答案為：1＜c≤4；
（2）由6.5＜7可知，上述平衡應向體積縮小的方向移動，即向放熱方向移動，所以采取降溫措施，
故答案為：降低溫度、降低溫度平衡向正反應方向移動，氣體總分子數減少．