题目

如图所示，在一定温度下，把2体积N₂和6体积H₂通入一个带有活塞的容积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：N₂+3H₂⇌2NH₃（正反应放热），若反应达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积．据此回答下列问题：

（1）保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N₂、H₂和NH₃的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同，那么：
①若a=1，c=2，则b=______．在此情况下，反应起始时将向______（填“正”或“逆”）反应方向进行．
②若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的取值范围是______．
（2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是______，原因是______．

提问时间：2021-02-05

答案

（1）①反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同，恒温恒压条件下，采用极限分析法，c体积的氨气完全转化为氮气和氧气之比是1：3，所以只要a：b=2：6，则b=3a=3，因反应前混合气体为8体积，反应后混合气体为7体积，体积差为1体积，由差量法可解出平衡时氨气为1体积；而在起始时，氨气的体积为c=2体积，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，氨的体积必须减小，所以平衡逆向移动，
故答案为：3；逆；
②若让反应逆向进行，由上述①所求出的平衡时氨气的体积为1可知，氨气的体积必须大于1，最大值则为2体积氮气和6体积氢气完全反应时产生的氨气的体积，即为4体积，则1＜c≤4，
故答案为：1＜c≤4；
（2）由6.5＜7可知，上述平衡应向体积缩小的方向移动，即向放热方向移动，所以采取降温措施，
故答案为：降低温度、降低温度平衡向正反应方向移动，气体总分子数减少．