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在密闭容器中进行N2+3H22NH3反应,起始时N2和H2分别为10 mol 和30 mol,当达到平衡时,N2的转化率为30%。若以NH3作为起始反应物,反应条件与上述反应相同时,要使其反应达到平衡时各组成成分的物质的量分数与前者相同,则NH3的起始物质的量和它的转化率正确的是     (  )
A.40 mol 35%    B.20 mol 30%
C.20 mol 70% D.10 mol 50%
C
根据题意:可推算出反应达到平衡时各组成成分的物质的量。
       N2+      3H2          2NH3
起始量   10 mol      30 mol      0
变化量   10×30%=3 mol  9 mol        6 mol
平衡量   7 mol      21 mol      6 mol
从逆向思维考虑,若正反应进行到底,可求得生成NH3 20 mol,此NH3的物质的量就是从逆向进行上述反应时,NH3的起始反应量。
在同温和同一容器中进行逆向反应达到平衡时,各组成成分的物质的量与上述反应相同。
N2+   3H2    2NH3
起始量       0    0       20 mol
平衡量     7 mol   21 mol   20-14=6 mol
可见NH3起始量20 mol
NH3的转化率:   ×100%=70%。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)金属钛素有“太空金属”、“未来金属”等美誉。工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如下图所示。 

已知:TiO2+在一定条件下会发生水解;钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含有少量SiO2杂质;其中一部分铁元素在钛铁矿处理过程中会转化为+3价。
(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+,写出步骤①化学反应方程式:_________;
步骤②中,加入铁粉的主要目的是       
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的    (填字母序号)。
  a.熔沸点差异    b.溶解性差异    c.氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均涉及到的操作是       (填操作名称);在实验室完成步骤⑤“灼   烧”所需主要仪器有                 
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:
                
(5)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为               
(6)实验室通过下面方法可测定副产品绿矾中FeSO4·7H2O的质量分数。
a.称取2.85g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为19.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:Fe2++MnO4-+H+→Fe3++Mn2++H2O 未配平 )。
计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为         (用小数表示,保留二位小数)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

[15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程
化学方程式
焓变△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
165.0
243.9
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=        kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率    甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP                         
随着温度的升高,该平衡常数           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于                           
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是  
A.600℃,0.9Mpa    B.700℃,0.9MPa    C.800℃,1.5Mpa    D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时)
的变化趋势示意图:

(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是              

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1    
②2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)              △H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)                   △H3
则CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=              
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H       0(填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。
A.缩小容器体积
B.降低温度
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,T℃时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50% ,计算该温度下的平衡常数       (结果保留小数点后两位数字)。
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

①B极的电极反应式为                  
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole-时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是                  
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀            (填“能”或“否”)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

反应2Z(g)===X(g)+ Y(g) ,△H>0.达到平衡时,下列说法正确的是(   )
A.加入催化剂,X的产率增大
B.升高温度,Y的转化率增大
C.当容器活塞可活动时,充入稀有气体,平衡不移动
D.充入Z气体时,Z的转化率增大

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。有关接触氧化反应
2SO2 + O22SO3的说法中正确的是
A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
B.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正逆反应速率为零
C.若用18O原子组成的O2参加反应,平衡时SO2中也会含有18O
D.在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在一个体积可变的密闭容器中,通入2molHI气体,在一定条件下建立如下平衡:2HI(g) I2(g)+H2(g);△H>0,测得平衡时容器体积为1L,c(I2)=0.5mol/L。改变相关条件,下列结论正确的是
A.保持容器体积不变,升高温度,混合气体的颜色逐渐变深
B.恒温,恒容,充入一定量氦气(不参与反应),则正反应速率和逆反应速率均增大
C.恒温,缓慢压缩容器,使容器体积恒定为0.2L,一定时间后,测得c(I2)=2.5mol/L
D.恒温、恒压,再通入2molHI气体,到达平衡状态后,HI转化率会提高

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在20℃,5.05×105Pa条件下,密闭容器中进行反应2A(g)+xB(g)4C(g),达平衡时c(A)=1.00mol?L-1,现将压强减小到1.01×105Pa,建立平衡后,c(A)=0.18mol?L-1,则下列说法正确的是 (      )
A.系数x >2
B.若增大该体系的压强,平衡向左移动,化学平衡常数变小
C.若增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数不变
D.该反应的化学平衡常数表达式是K=

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:

(1)上述反应平衡常数K的表达式为               ,温度降低,平衡常数K       (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=       
t/min
0
2
5
10
15
n(CO2)/mol
1
0.75
0.5
0.25
0.25
 
(3)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是       (填写序号字母)
a.及时分离出CH3OH气体
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol  H2
d.选择高效催化剂

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