把N2和H2以1:1的物质的量比混合后分成四等份,分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(四个容器的容积固定,且不等),在保持相同温度的条件下,四容器中的合成氨反应相继达到平衡状态.分析表中的实验数据后回答有关问题((2)(3)小题用A、B、C、D填空).
容器代码 | A | B | C | D | ||
平衡时
| 16 | 17 | ||||
平衡时N2转化率 | 20% | ① | ② | ③ | ||
平衡时H2转化率 | 30% |
(2)都达到平衡时,______容器的NH3的物质的量所占的比例最大.
(3)四个容器的容积由小到大的顺序是______.
(1)令平衡时N2转化率为x,则:
N2+3H2⇌2NH3
起始(mol):1 1 0
变化(mol):x 3x 2x
平衡(mol):1-x 1-3x 2x
对于B容器,则
=30%,解得x=10%3x 1
对于C容器,则
=16,解得x=6.25%1×28+1×2 1-x+1-3x+2x
对于D容器,则
=17,解得x=11.8%1×28+1×2 1-x+1-3x+2x
故答案为:10%;6.25%;11.8%;
(2)由上述分析可知,α(N2)和α(H2)越大,平衡混合气体NH3的含量越大,氮气转化率A>D>B>C,故A容器的NH3的物质的量所占的比例最大,
故答案为:A;
(3)体积越小,压强越大,反应物转化率高,由上述分析可知,氮气转化率A>D>B>C,故体积A<D<B<C,
故答案为:A<D<B<C.