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9.在一定温度、压强和催化剂条件下,把N2和H2按1:3(体积比)混合,当反应达到平衡时,混合气体中NH3占25%(体积比).
(1)N2的转化率为40%;
(2)反应前后体积之比为5:4;
(3)平衡混合气的平均相对分子质量10.625.

分析 依据化学平衡三段式列式计算,恒温恒压气体体积之比等于气体物质的量之比,设起始量氮气和氢气为1,3,氮气反应的物质的量为x
             N2+3H2?2NH3
起始量(mol) 1    3    0
变化量(mol) x    3x   2x
平衡量(mol) 1-x 3-3x  2x
混合气体中NH3占25%,则$\frac{2x}{4-2x}$=25%
x=0.4
(1)转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%
(2)恒温恒压气体体积之比等于气体物质的量之比;
(3)反应前后气体质量不变,平衡时混合气体的相对分子质量=$\frac{总质量}{总物质的量}$.

解答 解:恒温恒压气体体积之比等于气体物质的量之比,设起始量氮气和氢气为1,3,氮气反应的物质的量为x,
             N2+3H2?2NH3
起始量(mol)  1  3   0
变化量(mol)  x  3x  2x
平衡量(mol) 1-x 3-3x 2x
混合气体中NH3占25%,则$\frac{2x}{4-2x}$=25%
x=0.4
(1)N2的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%,
故答案为:40%;
(2)恒温恒压气体体积之比等于气体物质的量之比,反应前后体积之比=(1+3):(1-x+3-3x+2x)=4:(4-2×0.4)=5:4,
故答案为:5:4;
(3)反应前后气体质量不变,平衡时混合气体的相对分子质量=$\frac{总质量}{总物质的量}$=$\frac{1mol×28g/mol+3mol×2g/mol}{(4-2×0.4)mol}$=10.625,
故答案为:10.625.

点评 本题考查了化学平衡三段式计算分析应用,主要是转化率,混合气体的相对分子质量计算应用,气体体积之比等于气体物质的量之比,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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①猜想:
因素一:银氨溶液的pH大小;
因素二:反应(水浴)的温度.
②你设计实验验证上述“因素一”,完成下表中内容.
提供试剂:乙醛、2%稀氨水、0.25mol/L NaOH溶液、盐酸、2% AgNO3溶液
实验用品:烧杯(装有热水)、试管
实验
步骤
实验操作预期现象及结论
(步骤1只写现象)
1在A、B两支洁净的试管中各加入1mL 2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%稀氨水,
至沉淀恰好溶解,此时制得pH均约为8的银氨溶液.
先生成白色沉淀,后沉淀溶解.
2往A、B试管加入3滴乙醛,然后在A试管中加1滴NaOH溶液;振荡后将两支试管放在热水浴中温热.若A试管比B试管出现的银镜时间短、光亮,则则溶液pH大,反应速率快;
若A试管比B试管出现的银镜时间长,则则溶液pH大,反应速率慢.
③请写出乙醛发生银镜反应的化学方程式:CH3CHO+2Ag(NH32OH$\stackrel{水浴加热}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O.

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(2)假设A、D不在同主族:
①当B是H2O且B是还原剂时,化学方程式2F2+2H2O=4HF+O2↑.
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