Question

6．某科研小組研究：在恒溫、恒容（容器容積為2L，）下N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）反應的變化．初始條件n （H₂）=3mol、n （N₂）=1mol，反應達到平衡時H₂的轉化率為60%，NH₃的體積分數(shù)約為43%
①此條件下反應的平衡常數(shù)K=8.3．
②若初始條件n （NH₃）=2mol，反應達到平衡時NH₃的轉化率為40%，
③若初始條件n （H₂）=6mol、n （N₂）=2mol，反應達到平衡時NH₃的體積分數(shù)＞43%，此時移除0.5mol NH₃，再次達到平衡時NH₃的體積分數(shù)＞43% （填“＞、＜、=”）

Answer 1

分析 ①在化學平衡常數(shù)的表達式中，只列入氣態(tài)物質和溶液；
②利用三段式法求解．
③根據(jù)平衡移動原理，恒溫、恒容容器中，濃度對化學平衡移動的影響解答，增大反應物的濃度，平衡正向移動，反應物轉化率增大．

解答 解：①據(jù)H₂的轉化率可求得反應的H₂ 3mol×60%=1.8mol，濃度為0.9mol/L，則有
                           N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
反應前（mol/L）    0.5          1.5           0
反應了（mol/L）    0.3         0.9          0.6
平衡后（mol/L）    0.2         0.6          0.6
所以：K=$\frac{0．{6}^{2}}{0.2×0．{6}^{3}}$=8.3，
故答案為：8.3；
②相同條件下，初始時加入n（H₂）=3mol、n（N₂）=1mol和加入n（NH₃）=2mol，按等效平衡理論，達到平衡狀態(tài)時，各物質的組成完全相同，
 則有                    N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
     反應前（mol/L）  0            0             1
     反應了（mol/L） 0.2        0.6           0.4
     平衡后（mol/L） 0.2        0.6          0.6
α（NH₃）=$\frac{0.4}{1}$×100%=40%，
故答案為：40%；
③因為體積為2L不變，若初始條件n （H₂）=6mol、n （N₂）=2mol，增大反應物的量，相當于加壓，平衡正向移動，NH₃的體積分數(shù)比原平衡大；取出0.5molNH₃等于少加了0.25molN₂和0.75molH₂，但相對于原平衡，還是增大反應物的量，平衡正向移動，NH₃的體積分數(shù)還是比原平衡大，
故答案為：＞；＞．

點評 本題主要考查蓋斯定律的應用、化學平衡常數(shù)及三段式法計算、化學平衡的移動，考查范圍廣，題目難度中等，注意等效平衡的理解應用．