对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如图1（图中所示数据均为初始物理量）．t分钟后反应均达到平衡，

Question

对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如图1（图中所示数据均为初始物理量）．t分钟后反应均达到平衡，生成NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）．
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是___．（填写相应编号）

A．压强不随时间改变
B．气体的密度不随时间改变
C．c（N₂）不随时间改变
D．单位时间内生成2molNH₃的同时消耗1molN₂
E．单位时间内断裂3mol H-H键，同时断裂6mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K=___；平衡时，甲的压强P_平=___（初始压强用P₀表示）．
③该条件下，若向乙中继续加入0.2mol N₂，达到平衡时N₂转化率=___．

Answer 1

①A．反应前后气体的系数和不相等，当压强不随时间改变的状态是平衡状态，故A正确；
B．气体的密度等于混合气体质量和体系体积的比值，体系质量和体积均不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，故B错误；
C．c（N₂）不随时间改变，是化学平衡状态的特征，故C正确；
D．单位时间内生成2molNH₃的同时消耗1molN₂，不能证明正逆反应速率是相等的，故D错误；
E．单位时间内断裂3molH-H键，同时断裂6molN-H键，能证明正逆反应速率是相等的，故E正确；
故选ACE；
②根据题意：甲容器N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g），
初始物质的量：0.4mol   1.2mol      0
变化物质的量：0.2mol    0.6mol      0.4mol
平衡物质的量：0.2mol    0.6mol     0.4mol
体积为2L，则C（N₂）=0.1mol/L，C（H₂）=0.3mol/L，C（NH₃）=0.2mol/L，平衡常数为K=(c2(NH3))/(c(N2)•c3(H2))=(0．22)/(0.1×0．33)=(400)/(27)，初始气体总物质的量=0.4mol+1.2mol=1.6mol，平衡时气体总物质的量：0.2mol+0.6mol+0.4mol=1.2mol，在恒温恒容的容器中压强之比等于气体的物质的量比；甲的压强P_平=(1.2)/(1.6)P₀=(3)/(4)P₀，
故答案为：(400)/(27)；(3)/(4)P₀；
③化学平衡常数只与温度有关，乙为恒温恒压，根据题意：乙容器2N₂（g）+6H₂O（l）⇌4NH₃（g）+3O₂（g），
                                           初始物质的量：1.6mol 6mol       0       0
                                           变化物质的量：0.2mol 0.6mol    0.4mol   0.3mol   
                                           平衡物质的量：1.4mol 5.4mol   0.4mol    0.3mol
体积为2L，则C（N₂）=0.7mol/L，C（H₂O）=2.7mol/L，C（NH₃）=0.2mol/L，C（O₂）=0.15mol/L，若向乙中继续加入0.2mol N₂，再充入氮气是等容等效过程，转化率就是原来的转化率则X=(0.2)/(1.6)×100%=12.5%，
故答案为：12.5%．