Question

关于化学平衡的问题

例如：氮气与氢气生成氨气的反应

无论是否达到平衡，反应掉一份氮气，则同时反应掉3份的氢气，生成2份的氨气，恒成立吗？

看一道题：1molN2与3molH2反应，达到平衡时，混合气体中含92%（体积）的氨气，则氢气的百分含量为？
根据方程式，物质的量变化量为2，原本为4mol，平衡后为2mol吗?

Answer 1

化学平衡只能影响反应物参加的量和反应进行的方向，另一方面已经参加的反应物与生成物之间的数量关系只与化学方程式的比例系数有关，所以无论平衡与否，恒成立（也可以用物料平衡解释）。
相同条件下，体积分数就是物质的量的分数。本题很特殊，由于反应物初始比为1:3，而反应系数也是1:3，故剩余比仍为1：3，因为剩余总8%，所以H2%=8%*3/4=6%

追问

如果不用这个方法，用前后变化量可以做吗？要怎么做？

追答

可以，有点麻烦，设其中一种物质剩余的量或者参加反应的量均可，然后将其他物质在反应后的量表示出来，利用氢气的体积分数建立等式。例如，设生成的氨气2x，则剩余氮气和氢气分别可表示为1-x和3-3x，2x/[(1-x)+(3-3x)+2x]=92%.解得x=92/96.则氢气%=（3-3x）/[(1-x)+(3-3x)+2x],代入x的值即可。(似乎即使初始比不是1:3，只要给出具体值这种方法都可以算）

Answer 2

恒成立
解:根据化学计量数的关系剩余8%的体积中,氮气与氢气的比为1:3,所以氢气占6%

追问

根据方程式，物质的量变化量为2，原本为4mol，平衡后为2mol吗?
为什么平衡后，氮气与氢气的比为1:3？

追答

完全反应的话才会是2mol,而不是平衡后,当然它是可逆反应,不可能完全反应
假设反应了氮气x mol,则剩余1-x mol,氢气剩余3-3x mol,这不是1:3吗?如果初始条件同上的话,反应过程中的任何时候,氮气:氢气都是1:3