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某氮气,氢气混合气体对氦气的相对密度是1.8,取0.5mol该混合气,在固定体积的反应器中进行合成氨反应,当平衡时压强是反应前压强的0.8倍时,计算平衡混合气中氨气的体积分数.

答案:25%
解析:

本题合成氨的化学反应为

依据起始物氮气,氢气混合气体对氦气的相对密度是1.8,可以算出混合气的平均相对分子质量为:

1.8×4=7.2

再根据混合气的平均分子相对质量是7.2,可以算出的物质的量之比.设混合气中体积百分比为a,体积百分比为,则有

     

由此可知,起始时为0.1mol,为0.4mol,若反应中转化的氮气为xmol,则有如下关系:

起始(mol)      0.1  0.4      0

转化(mol)      x  3x      2x

平衡(mol)          2x

依据平衡时压强是反应前压强的0.8倍,可列出如下比例式:

氨气的体积分数为


提示:

找出混合气中的体积比是本题的出发点,找出的起始、转化,平衡时的物质的量关系,是解决本题的关键.


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科目:高中化学 来源: 题型:

恒温下,将amol氮气与bmol氢气的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
求:(1)反应进行到某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,计算a=
16
16

(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,计算平衡时NH3的物质的量,n(NH3)=
8mol
8mol

(3)原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同)n(始):n(平)=
5:4
5:4

(4)原混合气体中,a:b=
2:3
2:3

(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2):α(H2)=
1:2
1:2

(6)平衡混合气体中,n(N2):n(H2):n(NH3)=
3:3:2
3:3:2

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题:

(1)如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,请计算每生成1molNH3放出热量为
46.1kJ
46.1kJ

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递HH+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,其化学平衡常数K与t的关系如下表:(已知K=
C(N2)?[C (H2) ]3
[C (NH3)]2
,C(N2)、C(H2)、C(NH3)分别为平衡浓度)
t/K 298 398 498
K/(mol?L-1-2 4.1×106 K1 K2
请完成下列问题:
①试确定K1的相对大小,K1
4.1×106(填写“>”“=”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是
C
C
(填序号字母).
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2     B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变                       D.混合气体的密度保持不变
(4)①NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH4+水解的缘故.则NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的化学式是
NH3?HDO和D3O+
NH3?HDO和D3O+

②某氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,x+y=14,且x>11,将上述氨水和盐酸等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为
B
B

A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-
B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+
C.C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+
D.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:

四川有丰富的天然气资源.某化工厂以天然气为原料合成氨的工艺流程示意图如下:
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依据上述流程,完成下列填空:
(1)整个流程有三个循环:一是K2CO3(aq)循环,二是N2和H2循环,第三个循环中被循环的物质是
 

(2)脱硫过程中,若有nmol Fe2O3?H2O转化,则生成S的物质的量为
 
mol(用含n的代数式表示).
(3)图中CH4的第二次转化过程中发生反应的化学方程式为
 

(4)在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气.请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取这些措施的理由:
 

(5)改用过量NaOH溶液吸收天然气中的硫化氢,以石墨作电极电解吸收后所得溶液可回收硫,其电解总反应方程式(忽略氧气的氧化还原)为
 

(6)若工业生产中以a g氨气和足量的空气为原料(不考虑空气中N2的反应)最大限度的制取NH4NO3,经过一系列转化后,再向反应后的混合物中加入bg水,得到密度为d g/mL的NH4NO3溶液,理论上该溶液中溶质的物质的量浓度可能的最大值为
 
mol/L.

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科目:高中化学 来源:专项题 题型:填空题

合成氨厂通过测定反应前后气体的密度来确定氮气的转化率。某工厂测得合成塔中氮气和氢气混合气体的密度为0.5536g/L(标准状况),从合成塔出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g/L。则该合成氨厂氮气的转化率为?

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