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将N2和 H2按一定比例混合,在相同状况下其密度是H2的 3.6倍,取0.5mol该混合气体通入密闭容器内,使之发生反应并在一定条件下达到平衡。已知反应达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍,试求:
(1)反应前混合气体中N2和 H2的体积比;
(2)达到平衡时混合气体中的氨的体积分数;
(3)平衡时N2的转化率。

(1)1:4(2分)(2)31.6%(3分)(3)60%(3分)

解析试题分析:(1)N2和H2按一定比例混合,在相同状况下其密度是H2的3.6倍,则混合气体的平均相对分子质量=3.6×2=7.2,令0.5mol混合气体中N2和H2的物质的量分别为xmol、ymol,则:
x+y=0.5
28x+2y=7.2(x+y)
解得x=0.1,y=0.4,体积之比等于物质的量之比,故反应前混合气体中N2和H2的体积比=0.1:0.4=1:4;
(2)根据压强之比等于物质的量之比,故反应后容器内混合气体总的物质的量=0.5mol×0.76=0.38mol,则:
N+  3H2   =  2NH3
平衡时(mol)  0.1-a   0.4-3a   2a
则0.1-a + 0.4-3a + 2a ="0.38" ,解得a=0.06mol,n(NH3)=2a=0.12mol
故NH3 的体积分数=n(NH3)/n总×100%=0.12mol/0.38mol×100%=31.6%;
(3)氮气的转化率="a/" n(起始N2)×100%=0.06mol/0.1mol×100%=60%
考点:本题考查的是化学平衡的计算。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(18分)碱金属元素的单质及其化合物被广泛应用于生产、生活中。

②一定量的Na在足量O2中充分燃烧,参加反应的O2体积为5.6 L(标准状况),则该反应过程中转移电子的数目为_________。
(2)金属锂广泛应用于化学电源制造,锂水电池就是其中的一种产品。该电池以金属锂和 钢板为电极材料,以LiOH为电解质,加入水即可放电。
总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2
①锂水电池放电时,向_________极移动。
②写出该电池放电时正极的电极反应式:_________________。
③电解熔融LiCl可以制备金属Li。但LiC1熔点在873 K以上,高温下电解,金属Li产量极低。经过科学家不断研究,发现电解LiCl—KCl的熔盐混合物可以在较低温度下生成金属Li。
你认为,熔盐混合物中KCl的作用是_________________________________________。
写出电解该熔盐混合物过程中阳极的电极反应式:______________________________。
(3)最新研究表明,金属钾可作工业上天然气高温重整的催化剂,有关反应为:
。一定温度下,向2 L容积不变的密闭容器中充入4 mol 和6 mo1 H2O(g)发生反应,10 min时,反应达到平衡状态,测得CH4(g)和H2(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

①0~10 min内用(CO)表示的化学反应速率为_________。
②下列叙述中,能够证明该反应已达到平衡状态的是_________(填序号)。
a.生成3 molH-H键的同时有4 molC-H键断裂
b.其他条件不变时,反应体系的压强保持不变
c.反应混合气体的质量保持不变
d.
③此温度下,该反应的化学平衡常数K=_________mo12·L-2

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

加热时,N2O5可按下列分解:N2O5 N2O3 + O2,N2O3又可按下列分解:    N2O3 N2O + O2。今将 4 molN2O5充入一升密闭容器中,加热至 t℃时反应达到了平衡状态。平衡时,c(O2)=" 4.5" mol/L, c(N2O3)=" 1.62" mol/L,c(N2O)=        mol/L,此时N2O5的分解率为       

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

在2L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t­时到达平衡,依图所示:

①该反应的化学方程式是         
②反应起始至t,Y的平均反应速率是         

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

在密闭容器中,将1.0molCO与1.0molH2O混合加热到800℃,发生下列反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.5mol。求:
(1)达到平衡时CO2的物质的量分数和该反应的化学平衡常数;
(2)达到平衡后向该平衡体系中通入1.0mol水蒸气,达到新的平衡状态时,求水蒸气的物质的量和CO2的物质的量分数。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:

实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
 
①实验1中以v(CO2)表示的平均反应速率为        (第二位小数)。
②该反应为      (填“吸热”或“放热”)反应。
③求实验2的平常常数K,要求写出计算过程,结果取二位小数。
(2)已知在常温常压下:

写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式                         
(3)甲醇和氧气完全燃烧的反应可以设计为燃料电池,装置如图,该电池通过K2CO3溶液吸收反应生的CO2。则负极的电极反应为              

(4)CaCO3的KSP=2.8×10¯9。将等体积CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10¯4mol/L,则生成沉淀所需该CaCl2溶液的最小浓度为        

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。若再加入双氧水,将发生反应:H2O2+2H++2I→2H2O+I2,且生成的I2立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后,试剂X将被反应生成的I2完全消耗。由于溶液中的I继续被H2O2氧化,生成的I2与淀粉作用,溶液立即变蓝。因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算反应H2O2+2H++2I→2H2O+I2的反应速率。
下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):

编号
往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)
催化剂
开始变蓝时间(min)
0.1 mol·Lˉ1
KI溶液
H2O
0.01 mol·Lˉ1
X溶液
0.1 mol·Lˉ1
双氧水
1 mol·Lˉ1
稀盐酸
1
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0

1.4
2
20.0
m
10.0
10.0
n

2.8
3
10.0
20.0
10.0
20.0
20.0

2.8
4
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
5滴Fe2(SO4)3
0.6
 
(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I→2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=            ,n=              
(2)已知,I2与X反应时,两者物质的量之比为1∶2。按面表格中的X和KI的加入量,加入V(H2O2)>________,才确保看到蓝色。
(3)实验1,浓度c(X)~ t的变化曲线如图,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出实验3、实验4,c(X)~ t的变化曲线图(进行相应的标注)。

(4)实验3表明:硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂      (填“提高”或“降低”)了反应活化能。
(5)环境友好型铝—碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I2(s)2AlI3(s)。含I传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:______________________________,充电时Al连接电源的___________极。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

控制变量法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察下表中50ml稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据:

实验
序号
碳酸钙状态
c(HCl)/mol·L-1
溶液温度/oC
碳酸钙消失时间/s
反应前
反应后
1
粒状
0.5
20
39
400
2
粉末
0.5
20
40
60
3
粒状
0.6
20
41
280
4
粒状
0.8
20
40
200
5
粉末
0.8
20
40
30
6
粒状
1.0
20
40
120
7
粒状
1.0
30
50
40
8
粒状
1.2
20
40
90
9
粒状
1.2
25
45
40
分析并回答下列问题:
(1)本反应属于__________反应(填“吸热”或“放热”),反应的离子方程式_____________。
(2)实验6和7表明,___________对反应速率有影响,__________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有_____________(填实验序号)。
(3)根据实验1、3、4、6、8可以得出条件对反应速率的影响规律是_____________________。
(4)本实验中影响反应速率的其它因素还有________________,能表明这一规律的实验序号是1、2与____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

甲、乙两个实验小组分别利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应进行研究外界因素对反应速率的影响。设计实验方案如下:
甲组:通过测定生成CO2气体体积的方法来比较化学反应速率的大小。
实验装置如图,实验时分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

(注:实验中所用KMnO4溶液均已加人相同量H2SO4):

序号
A溶液
B溶液

2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液

2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
 
(1)如何检查该装置的气密性:                                  
(2)写出当锥形瓶中加入A溶液后发生的反应的离子方程式(提示:H2C2O4为弱酸):                     
(3)该实验探究的是         对化学反应速率的影响。分析所给实验仪器,实现该实验目的还欠缺的仪器:            。你将如何比较①②组化学反应速率大小?你的操作是                       
乙组:通过测定单位时间内KMnO4溶液浓度变化来判定反应速率快慢。
25℃时,40 mL 0.001mol/LKMnO4与38 mL0.1 mol/LH2C2O4和2 mL2.38mol/LH2SO4混合液共80 mL中KMnO4的浓度及对应时段的平均反应速率数据:
时间(min)
4
8
12
16
21
22
23
24
25
c(KMnO4)(10-4mol/L)
4.58
4.02
3.36
2.25
0.72
0.43
0.23
0.16
0.13
υ(KMnO4) (10-4mol/(L·min)
υ
0.14
0.17
0.28
0.32
0.29
0.20
0.07
0.03
 
(4)完成上表中υ=   ×10-4mol/(L·min)。
问题讨论:已知该实验过程中溶液温度几乎不变,但是依据实验数据发现开始阶段速率却在增大。
①你认为引起该反应速率增大的因素是                
②请设计实验证明你的观点,写出实验步骤及结论:
实验步骤及结论:
 

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