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平均相对分子质量是H2的4.25倍的N2和H2的混合气体,在恒温恒压下进行反应,达到平衡时,混合气体密度增大了1/4,求N2的转化率。

思路解析:N2和H2混合气体的平均相对分子质量为8.5,根据十字交叉法:

可判断出原混合气体中N2和H2的体积比为1∶3。

由于气体的总质量不变,在恒温恒压条件下,气体的密度比与气体的体积比成反比,则:===,即平衡后气体体积为原混合气体体积的4/5。

解:设N2的转化率为 x,则

                3H2  +  N2    2NH3

起始体积    3 L       1 L                 0

变化体积    3x L      x L               2x L

平衡体积   3L-3xL  (1-x)L        2x L

根据题意列式:=,解得:x=40%

答案:40%


练习册系列答案
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在恒容的密闭容器中,下列反应分别达到平衡后,有关说法正确的是(  )

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化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理.请回答下列问题:
T(K) 938 1100
K 0.68 0.40
(1)已知可逆反应FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如右表:
①写出该反应平衡常数的表达式
K=
c(CO2)
c(CO)
K=
c(CO2)
c(CO)

②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件:升高温度,混合气体的平均相对分子质量
减小
减小
(选填“增大”、“减小”、“不变”);充入氦气,混合气体的密度
增大
增大
(选填“增大”、“减小”、“不变”).
(2)常温下,浓度均为0.1mol?L-1的下列六种溶液的pH如下表:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONa
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 11.3
①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是
CO32-
CO32-

②根据表中数据判断,浓度均为0.01mol?L-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是
D
D
(填编号);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是
C
C
(填编号).
A.HCN   B.HClO   C.C6H5OH   D.CH3COOH   E.H2CO3
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是
CD
CD
(填编号).
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为
H++HCO3-=H20+CO2
H++HCO3-=H20+CO2

(3)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20.又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol?L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于
5
5
;要使0.2mol?L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全 ( 使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH为
6
6

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在一固定容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB,保持温度为30℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:2A(g)+3B(g)?3C(g),2分钟达到平衡,生成1.5mol C,此时,平衡混合气中C的体积分数为ω1;若将温度升高到70℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为2.1mol,体积分数为ω2,请回答下列问题,
(1)该反应在30℃时平衡常数K1=
4
4
,焓变△H
0(填“>”、“<”或“=”).
(2)该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=
37.5%
37.5%
;从反应开始到达到化学平衡状态时v(A)=
0.25
0.25
mol/(L?min)
(3)该反应在70℃时平衡常数为K2,则 K1
K2(填“>”、“=”或“<”)
(4)70℃时,若保持温度不变,在2L的密闭容器中加入4molA和6molB,当反应重新达到平衡时,C的体积分数为ω3,则ω3
ω2 (填“>”、“<”或“=”).
(5)可以判断2A(g)+3B(g)?3C(g) 反应已经达到平衡的是
BD
BD

A.2v(B)=3v(A)                     
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变        
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
E.n(A):n(B):n(C)=2:3:3.

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