按物质的量比为1:4的N2.H2混合气体0.5mol在一定条件下于密闭容器中发生反应:N2+3H22NH3.当反应达到平衡时容器内的压强为反应前的0.76倍.试求: (1)平衡混合气体中氨气的物质的量.0.12mol (2)平衡时氮气的转化率.60% 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(08闵行区模拟)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是(假设所有反应完全进行):

      ① 2C + O2 → 2CO

             ② C + H2O(g) → CO + H2

             ③ CO + H2O(g) → CO2 + H2     

 

(1)1 kg焦炭按上述反应最多能产生__________m3 H2(标准状况)。

(2)合成氨原料气中的N2是通过反应①除去空气中的氧气所得。现将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4∶1,下同)混合反应,产物气体的组成如下表:

 

气体

CO

N2

CO2

H2

O2

体积(m3

(标准状况)

21

16

35

60

0.1

 

①       计算参加反应的H2O(g)和空气的体积比V(H2O)/V(空气)

② 计算生成上表所列气体时,消耗了___________ kg焦炭。

 

(3)合成氨厂常用氨和二氧化碳反应生产尿素:2NH3 + CO2 → CO(NH2)2 + H2O

 当焦炭、H2O(g)和空气混合反应后的产物混合气体中:

V(CO2)∶V(N2)∶V(H2) = _______________时,原料的利用率最高;

假设上述混合气中CO的体积分数为10%(O2忽略不计)。则生产中投入的原料的物质的量之比是:  n(C)∶n(H2O)∶n(空气) = _______________(填最简整数比)。

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合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.

(1)向合成塔中按物质的量之比1∶4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图.

①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为________.

②图B中T=500℃,则温度为450℃时对应的曲线是________(填“a”或“b”).

(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);ΔH>0,一定温度下,在体积为2 L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如下表:

①分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态?________(填“是”或“否”),前5 min反应的平均反应速率v(CH4)=________.

②该温度下,上述反应的平衡常数K=________.

③反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是________(填字母).

a.减少CH4的物质的量

b.降低温度

c.升高温度

d.充入H2

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合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.
(1)向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图.

①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为
24.46%
24.46%

②图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是
a
a
(填“a”或“b”).
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0,一定温度下,在体积为2L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:
时间/min CH4(mol) H2O(mol) CO(mol) H2(mol)
0 0.40 1.00 0 0
5 x1 0.80 x2 0.60
7 0.20 y1 0.20 y2
10 0.21 0.81 0.19 0.64
①分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?
(填“是”或“否”),前5min反应的平均反应速率v(CH4)=
0.02mol?L-1?min-1
0.02mol?L-1?min-1

②该温度下,上述反应的平衡常数K=
0.0675
0.0675

③反应在7~10min内,CO的物质的量减少的原因可能是
d
d
(填字母).
a.减少CH4的物质的量        b.降低温度          c.升高温度             d.充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L,请在图C所示坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线.

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合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.
(1)向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图.

①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为______.
②图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是______(填“a”或“b”).
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0,一定温度下,在体积为2L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:
时间/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)
00.401.0000
5x10.80x20.60
70.20y10.20y2
100.210.810.190.64
①分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?______(填“是”或“否”),前5min反应的平均反应速率v(CH4)=______.
②该温度下,上述反应的平衡常数K=______.
③反应在7~10min内,CO的物质的量减少的原因可能是______(填字母).
a.减少CH4的物质的量    b.降低温度     c.升高温度       d.充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L,请在图C所示坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线.

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合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.
(1)向合成塔中按物质的量之比l:4充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系图.

①图A中氨气的体积分数为15%时,H2的转化率为   
②图B中T=450℃,则温度为500℃时对应的曲线是    (填“a”或“b”).
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0,一定温度下,在体积为2L的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:
时间/minCH4(mol)H2O(mol)CO(mol)H2(mol)
0.401.00
5x10.80x20.60
70.20y10.20y2
100.210.810.190.64
①分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?    (填“是”或“否”),前5min反应的平均反应速率v(CH4)=   
②该温度下,上述反应的平衡常数K=   
③反应在7~10min内,CO的物质的量减少的原因可能是    (填字母).
a.减少CH4的物质的量        b.降低温度          c.升高温度             d.充入H2
④若第7分钟时将容器压缩至1L,请在图C所示坐标系中画出从第7分钟到第11分钟建立新平衡时甲烷浓度随时间的变化曲线.

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