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在合成氨反应过程中,某一时刻混合气体中各成分的体积比为V(N2)∶V(H2)∶V(NH3)=6∶18∶1,反应一段时间后,混合气体中体积比变为V(N2)∶V(H2)∶V(NH3)=9∶27∶8,则这段时间内H2转化率为_______________(气体体积在相同条件下测定)。

解析:假定反应开始时,混合气体中N2有6体积、H2有18体积、NH3有1体积,反应中有x体积H2转化为NH3

        N2  +  3H22NH3

起始   6        18             1

变化          x            

平衡  6-   18-x         1+

则有(6-)∶(18-x)∶(1+)=9∶27∶8

(6-)∶(1+)=9∶8,解得x=4.5

H2的转化率=×100%=25%

答案:25%


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?茂名二模)在一定条件下,合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol?L-1和b mol?L-1,反应为:N2+3H2→2NH3,氨气的浓度随时间变化如图1所示.

(1)反应到5min时,氢气反应速率
1.2mol?L-1?min-1
1.2mol?L-1?min-1

(2)在10min时采取的措施是
移去部分氨气
移去部分氨气
,A的平衡常数为
16
(α-2)(b-6)3
16
(α-2)(b-6)3
,点A的平衡常数K
=
=
(填“<”、“>”或“=”)B点的平衡常数.
(3)若合成塔内生成17g氨气放出45.5kJ热量,在图2坐标上画出该合成氨反应过程中能量随时间的变化示意图.
(4)-50°C时,液氨存在如下电离:2NH3?NH4++NH-2,k=2×10-2,液氨的电离达到平衡时,各微粒的浓度大小关系为
c(NH3)>c(NH+4)=c(NH-2
c(NH3)>c(NH+4)=c(NH-2
,加入NH4Cl固体,K
=
=
2×10-12(填“<”、“>”或“=”)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?临沂一模)氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家.

(1)如图1表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式:
N2(g)+3H2(g)
 催化剂 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol
N2(g)+3H2(g)
 催化剂 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol

②对于合成氨的反应下列说法正确的是
CD
CD
(填编号)
A、该反应在任意条件下都可以自发进行
B、加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小
C、若反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,K1>K2
D、该反应属于人工固氮
(2)现在普遍应用的工业合成氮的方法N2+3H2?2NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高.
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正方向移动的措施是
D
D
(填编号)
A、使用的更高效催化剂
B、升高温度
C、及时分离出氨气
D、冲入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下、2L的密闭容器中发生N2+3H2?2NH3的反应,如图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线.用H2表示0~10min内该反应的平速率v(H2)=
0.06mol/(L?min)
0.06mol/(L?min)
.从1min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为
D
D
(填编号)
A、a  B、b   C、c   D、d
(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如图3).
请回答:铠电极是电解池的
极(填“阳“或“阴“),该极上的电极反应式是
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3

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科目:高中化学 来源: 题型:

自1913年工业合成氨投产以来,合成氨工业不断发展,氨又可以进一步制备硝酸,在工业上可进行连续生产.请回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式:
 

(2)在一定条件下,合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol?L-1和b mol?L-1,反应为:N2+3H2?2NH3,氨气的浓度随时间变化如图1所示.在10min时采取的措施是
 
,点A的平衡常数K
 
(填“<”、“>”或“=”)B点的平衡常数.
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(3)若合成塔内生成17g氨气放出45.5kJ热量,在图2坐标上画出该合成氨反应过程中能量随时间的变化示意图.
(4)在一定体积的恒容密闭容器中,进行如下化学反应: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/K 298 398 498
K 4.1×106 K1 K2
①比较K1、K2的大小:K1
 
K2(填“>”、“=”或“<”).
②判断该反应达到化学平衡状态的依据是
 
(填序号).
A.2v(H2)(正)=3v(NH3)            B.v(N2)=3v(H2
C.容器内压强保持不变                    D.混合气体的密度保持不变
(5)在一定温度和催化剂下,将6.4mol H2和2.4molN2混合于一个容积为4L的密闭容器中发生反应,在3min末时反应恰好达平衡,此时生成了1.6mol NH3.计算该条件下的平衡常数(写出计算过程).
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列事实能用勒夏特列原理解释的是(    )

A.加入催化剂,有利于氨的合成

B.高压有利于氨的合成

C.工业上合成氨不用常温而用500 ℃左右的高温,可提高合成氨的产量

D.在合成氨反应过程中不断分离出液氨,有利于氨的合成

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