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在实验室中进行合成氨工业的模拟实验,当反应进行一段时间,并建立相应的平衡以后,及时分离出氨并补充与起始原料比相同的氮气和氢气,以实现连续的生产过程。在1 L的密闭容器中,在一定条件下发生如下反应:

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔH<0

请根据图示回答下列问题:

(1)反应起始时,氮气与氢气的物质的量之比n(N2)∶n(H2)= _________∶_________。在15分钟时合成氨反应第一次达到平衡,其间以H2的浓度变化所表示的平均化学反应速率为_________________________。

(2)在t1时,曲线发生变化的原因是__________________、__________________。请计算氢气在t1起点时的坐标(_________,_________)以及在t2平衡时的坐标(_________,_________)。并在图中画出在t1—t2之间氢气的物质的量变化曲线。

(3)为达到图示中t2的平衡状态,在t1—t2之间需要采取的措施是_________。

a.扩大容器的体积

b.升高温度

c.降低温度

d.缩小容器的体积

(4)经历十次上述的循环过程,计算在t11达到平衡时,N2和H2的物质的量之比n(N2)∶n(H2)= _________∶_________,整个过程中N2和H2的总转化率之比α(N2)∶α(H2)= _________∶_________。

(5)根据以上计算结果,请你建议合成氨反应的最佳原料比是:n(N2)∶n(H2)=_________。

(1)1  3.3

0.02 mol·L-1·min-1

(2)分离氨气、补充物质的量之比为n(N2)∶n(H2)=1∶3.3的氮气和氢气  25  3.33  50  3.03

(3)a、b

(4)n(N2)∶n(H2)  3  11

α(N2)∶α(H2)=11∶10

(5)1∶3

图象

解析:(1)由图知n(N2)∶n(H2)=1∶3.3

 

(2)由图象的变化趋势知,分离NH3,并按比例补充反应混合气体,

坐标求算:N2    —    3H2

1           3

0.1 mol      n(H2)

n(H2)=0.33 mol

所以t1时,n(H2)=3.0 mol+0.33 mol=3.33 mol,坐标(25,3.33)。

50 min平衡时,n(N2)减少0.1 mol,所以n(H2)减少0.3 mol,坐标(50,3.03)。

(3)从影响平衡的因素考虑,选ab。

(4)循环推算n(N2)∶n(H2)=3∶11,转化率==1∶3。

(5)据(2)(4)数据,知最佳原料比1∶3。


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科目:高中化学 来源:学习周报 化学 人教课标高二版(选修4) 2009-2010学年 第6期 总第162期 人教课标版(选修4) 题型:058

在实验室中进行合成氨工业的模拟实验,当反应进行一段时间,并建立相应的平衡以后,及时分离出氨并补充与起始原料比相同的氮气和氢气,以实现连续的生产过程,在1 L的密封容器中,一定条件下会发生如下反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH0

请根据上图所示回答下列问题:

(1)t1时,曲线发生变化的原因是________.请计算氢气在t1起点时的坐标(________________)以及在t2平衡时的坐标(________________)

(2)经历十次上述循环过程后,在t11达到平衡时,N2H2的物质的量之比为n(N2)n(H2)________,整个过程中N2H2的总转化率之比α(N2)∶α(H2)________

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科目:高中化学 来源: 题型:

在实验室中进行合成氨工业的模拟实验,当反应进行一段时间并建立平衡以后,及时分离出氨并补充与起始原料比相同的氮气和氢气,以实现连续的生产过程,一定条件下在1L的密闭容器中发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0


请根据图示回答下列问题:
(1)反应起始时,氮气与氢气的物质的量之比n(N2)∶n(H2)=______。在15min时合成氨反应第一次达到平衡,以这段时间内H2的浓度变化表示的平均化学反应速率为________。
(2)在t1时,曲线发生变化的原因是_________________、________________。请计算氢气在t1起点时的坐标(_______,______)以及在t2平衡时的坐标(____,____)。
(3)为达到图示中t2时的平衡状态,在t1~t2之间需要采取的措施是___________________。
A.扩大容器的容积   B.升高温度   C.降低温度   D.缩小容器的容积
(4)经历十次上述的循环过程,计算在t11平衡时,N2和H2的物质的量之比n(N2)∶n(H2)=_____________,整个过程中N2和H2的总转化率之比α(N2)∶α(H2)=_________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

在实验室中进行合成氨工业的模拟实验,当反应进行一段时间,并建立相应的平衡以后,及时分离出氨并补充与起始原料比相同的氮气和氢气,以实现连续的生产过程,在1 L的密封容器中,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0

请根据图示回答下列问题:

(1)反应起始时,氮气与氢气的物质的量之比n(N2)∶n(H2)=___________。在25 min时合成氨反应第一次达到平衡,其间以H2的浓度变化所表示的平均化学反应速率为_________。

(2)在t1时,曲线发生变化的原因是_______________、_______________。请计算氢气在变化后t1起点时的坐标(___________,___________)以及在t2平衡时的坐标(___________,___________)。

(3)经历十次上述的循环过程,计算在t11达到平衡时,N2和H2的物质的量之比n(N2)∶n(H2)=___________,整个过程中N2和H2的总转化率之比α(N2)∶α(H2)=___________。

(4)根据以上计算结果,请你建议合成氨反应的最佳原料比是:n(N2)∶n(H2)=_________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

在实验室中进行合成氨工业的模拟实验,当反应进行一段时间,并建立相应的平衡以后,及时分离出氨并补充与起始原料比相同的氮气和氢气,以实现连续的生产过程,在1L的密封容器中,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0。请根据图示回答下列问题:
(1)反应起始时,氮气与氢气的物质的量之比
n(N2)∶n(H2)=_________。在15min时合成氨反应第一次达到平衡,其间以H2的浓度变化所表示的平均化学反应速率为_______。
(2)在t1时,曲线发生变化的原因是__________
_____________________。请计算氢气在t1起点时的坐标(_____,_____),以及在t2平衡时的坐标(____,____)。
(3)为达到图示中t2的平衡状态,在t1~t2之间需要采取的措施是______。
a.扩大容器的容积   b.升高温度   c.降低温度   d.缩小容器的容积
(4)经历十次上述的循环过程,计算在t11达到平衡时,N2和H2的物质的量之比n(N2)∶n(H2)=________,整个过程中N2和H2的总转化率之比α(N2)∶α(H2)=_____。

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