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将一定量的N2和H2(体积比1∶3)的混合气体通入合成塔,反应达到平衡后,NH3的体积分数为16%,则平衡混合气体中N2的体积分数为_____________,H2的转化率为______________。

思路解析:根据N2和H2(体积比1∶3)可以把的起始N2浓度设为未知数,列方程式找起始、转化、平衡时体积之间的关系,据已知条件列方程即可求解。

解:设起始N2、H2体积分别为x和3x,生成NH3的体积为y

          N2    +    3H2    2NH3

起始     x             3x                  0

转化   0.5y         1.5y                y

平衡  x-0.5y     3x-1.5y             y

=0.16  x=y

N2的体积分数=×100%=×100%=21%

H2的转化率=Equation.3×100%=×100%=27.6%

答案:21%  27.6%


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入.工业上利用N2和H2合成氨,其化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
(1)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(2)将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应.
①下列措施中可提高氢气的转化率的有
CD
CD
(填字母).
A.升高温度                        B.使用催化剂
C.增大压强                        D.循环利用和不断补充氮气
②在一定温度和压强下,将H2和N2按体积比3:1在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数为
1
7
,此时N2的转化率为
25%
25%

(3)某厂每天产生600m3含氨废水(NH3 的浓度为153mg?L-1,废氨水密度为1g?cm-3).该厂处理废水的方法:将废水加热得到NH3,使废水中NH3的浓度降为17mg?L-1.再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化.发生的主反应如下:
4NH3+5O2
 一定条件 
.
 
4NO+6H2O      4NO+3O2+2H2O=4HNO3
副反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O
①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是多少?
②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸,10% NH3发生了副反应,则该厂每天消耗标准状况下的空气多少立方米?(假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变,空气中氧气的体积分数20%.)

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知以下信息:
①1mol N2的共价键断裂吸收946kJ的能量;1mol H2的共价键断裂吸收436kJ的能量;形成1mol NH3中的化学键释放1173kJ的能量.
②将一定量的N2和H2投入一密闭容器中,在一定条件下进行反应,测得有关数据如下:
N2(mol?L-1 H2(mol?L-1 NH3(mol?L-1
起始时 3 3 0
2s末 2.6 1.8 0.8
根据以上相关数据回答问题:
(1)用H2表示该反应2s内的平均反应速率为
0.6 mol?L-1?s-1
0.6 mol?L-1?s-1

(2)
不能
不能
(填“能”或“不能”)确认该反应2s末已达化学平衡状态.
(3)写出该反应的化学方程式
N2+3H2 2NH3
N2+3H2 2NH3

(4)氮气和氢气生成氨气的过程
释放
释放
(填“释放”或“吸收”)能量.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义.
Ⅰ.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).

根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
0.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1
K2;若反应进行到状态D时,v
v(填“>”、“<”或“=”).
②若在恒温、恒容条件下向上述平衡体系中通He,V
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”);平衡
移动(填“向左”、“向右”或“不”).
③若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,V
减小
减小
,V
减小
减小
;平衡
向左
向左
移动.
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.
①如图2是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
(△H的数值用含字母a、b的代数式表示).
②工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 
催化剂
高温
2NH3(g).在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后.改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是
AB
AB

A、增大压强    B、增大反应物的浓度   C、使用催化剂     D、降低温度
③工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
催化剂
高温
2NH3(g).设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g).反应在一定条件下达到平衡时,NH3的体积分数为
4
7
.计算:该条件下N2(g)+3H2(g) 
催化剂
高温
2NH3(g)的平衡常数为
200
200
;N2的平衡转化率为
66.7%
66.7%

④已知化学反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
400℃时,在2L的密闭容器中2NH3(g)?N2(g)+3H2(g) 的化学平衡常数K的值为
2
2
.当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为12mol和8mol、4mol时,则该反应的v(N2
大于
大于
v(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ、铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛.
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为:
 
.其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是
 
(填“阴极”或“阳极”).
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命.以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材
表面形成氧化膜,阳极反应式为
 

(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,则负极的电极反应式为
 
,正极附近溶液的pH
 
(填“变大”、“不
变”或“变小”).
Ⅱ、氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.精英家教网
(1)图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式:
 
(△H的数值用含字母a、b的代数式表示).
(2)工业合成氨的反应为
N2(g)+3H2(g)
催化剂
高温高压
2NH3(g).
在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是
 

A.增大压强       B.增大反应物的浓度       C.使用催化剂      D.降低温度
Ⅲ、铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用.请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.其中一个反应为:
3FeS2+8O2
 高温 
.
 
6SO2+Fe3O4,有3mol FeS2参加反应,转移
 
mol电子;
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式:
 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年辽宁省、庄河高中高三上学期期末联考卷三化学试卷 题型:填空题

(11分)对于可逆反应:N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) 能量变化如右图,回答下列问题:

(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2和△H的变化是:E2     ,△H     (填“增大”、“减小”、“不变”)

(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反应后,放出的热量      (填“<”、“>”或“=”)46.2kJ。

(3)关于该反应的下列说法中,正确的是       

   A.△H>0,△S>0   B.△H>0,△S< 0   C.△H<0,△S>0   D.△H<0,△S<0

(4)将一定量的N2和H2放入 1L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,欲提高合

成氨中H2的转化率,下列措施可行的是         (填字母)。

    A.向容器中按原比例再充入原料气           B.向容器中再充入惰性气体

    C.改变反应的催化剂                       D.分离出氨

(5)在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将1 mol N2和2.5 mol H2 放入500ml密闭容器中,经过20min达到平衡,平衡后NH的浓度为2mol/L,则用N表示20min内的平均反应速率为:_____________,该温度下此反应的平衡常数K=___________,H的转化率为____________。如果保持温度不变,再向容器中同时充入1.5mol N2和1mol NH3,H2的转化率将______________(填“升高”、“不变”或“降低”)。

 

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