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合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.553 6 g·L-1(标准状况),从合成塔中出来的混合气体在相同条件下的密度为0.693 g·L-1 (标准状况)。求该合成氨厂N2的转化率。

N2的转化率为25%


解析:

设反应前混合气体中氮气的物质的量分数为x,氢气物质的量分数为(1-x),依题意得:

28x+2(1-x)=0.553 6 g·L-1×22.4 L·mol-1?

解得x=0.4?

设起始有氮气2 mol,氢气为3 mol,氮气转化了y mol,?

                N2  +   3H2  2NH3?

起始物质的量       2 mol             3 mol             0 mol?

转化物质的量       y mol             3y mol           2y mol?

平衡物质的量(2-y)mol           (3-3y)mol2y mol?

n=(2-y)mol+(3-3y) mol+2y mol=(5-2y)mol??

根据反应前后气体质量守恒可知?

=0.693 g·L-1×22.4 L·mol-1

解得y=0.5?

N2的转化率为×100%=25%

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

合成氨工业的反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0工业合成氨生产示意图如图1所示.

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)c3(H2)
.随着温度升高,K值
减小
减小
(填增大、减小、不变)
(2)Y的主要成分为
N2、H2
N2、H2

(3)化工生产条件选定的主要原因是(选填字母序号)
BC
BC

A.温度、压强对化学平衡的影响;
B.铁触媒在该温度时活性大;
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制.
(4)改变反应条件,会使平衡发生移动.如图2象表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势.
当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号)
b
b

当横坐标为温度时,变化趋势正确的是(选填字母序号)
a
a

(5)合成氨工厂常通过测定反应前后的混合气体密度来确定氮的转化率.某工厂测得合成塔中N2、H2的密度为0.5536g/L(标准状况),从合成塔中出来的混合气体密度为0.693g/L.则该合成氨厂N2的转化率为多少?

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科目:高中化学 来源: 题型:

合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.5536 g·L-1(标准状况),从合成塔中出来的混合气体在相同条件下密度为0.693 g·L-1。求该合成氨厂N2的转化率。

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科目:高中化学 来源: 题型:

合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.5536g/L(标准状况),从合成塔中出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g/L(标准状况)。求该合成氨厂N2的转化率。

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科目:高中化学 来源: 题型:

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。

(1) 500℃、50MPa时,在容积为5L的密闭容器中加入4 mol N2、8 mol H2,反应达平衡时N2的转化率为25%,该反应的平衡常数为K,则K=__________________。

(2) 500℃、50MPa时,在容积为5L的密闭容器中,按下列配比作为起始物质,达到平衡后N2的转化率仍为25%的是_____________

A.2molN2+4molH2                      B.2molN2+4molH2+ 6molHe

C.4molN2+8molH2+6molHe              D.3molN2+5molH2+2molNH3

(3)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法,在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式                          

(4)合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定N2的转化率。某工厂测得反应前合成塔中N2和H2混合气体的密度为0.554g·L-1,从合成塔出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g·L-1(密度均在标准状况下测定),则该合成氨厂N2的转化率_____________。

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年浙江省高三上学期期中考试化学卷 题型:填空题

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。

(1) 500℃、50MPa时,在容积为5L的密闭容器中加入4 mol N2、8 mol H2,反应达平衡时N2的转化率为25%,该反应的平衡常数为K,则K=__________________。

(2) 500℃、50MPa时,在容积为5L的密闭容器中,按下列配比作为起始物质,达到平衡后N2的转化率仍为25%的是_____________

A.2molN2+4molH2                      B.2molN2+4molH2+ 6molHe

C.4molN2+8molH2+6molHe              D.3molN2+5molH2+2molNH3

(3)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法,在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式                          

(4)合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定N2的转化率。某工厂测得反应前合成塔中N2和H2混合气体的密度为0.554g·L-1,从合成塔出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g·L-1(密度均在标准状况下测定),则该合成氨厂N2的转化率_____________。

 

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