题目内容

在一定温度下,发生如下反应:N2+3H2?2NH3 起始时充入的N2和 H2 的物质的量分别是3.0mol和6.0mol,平衡时,生成NH3的物质的量是2.4mol.已知容器的容积为5.0L,试求:
(1)H2 的转化率.
(2)平衡时混合气体中N2 的体积分数.
分析:起始时充入的N2和 H2 的物质的量分别是3.0mol和6.0mol,平衡时,生成NH3的物质的量是2.4mol,则
    N2+3H2?2NH3 
开始3.0 6.0  0
转化1.2 3.6  2.4
平衡1.8 2.4  2.4
以此计算转化率和体积分数.
解答:解:起始时充入的N2和 H2 的物质的量分别是3.0mol和6.0mol,平衡时,生成NH3的物质的量是2.4mol,则
    N2+3H2?2NH3 
开始3.0 6.0  0
转化1.2 3.6  2.4
平衡1.8 2.4  2.4
(1)H2的转化率为
3.6mol
6.0mol
×100%=60%,答:H2的转化率为60%;
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数为
1.8mol
1.8mol+2.4mol+2.4mol
×100%=27.3%,答:平衡时混合气体中N2的体积分数为27.3%.
点评:本题考查化学平衡的计算,明确化学平衡三段法计算格式及转化率、体积分数的计算方法即可解答,注意格式规范,题目难度不大.
练习册系列答案
相关题目
(2011?南开区一模)能源开发、环境保护、资源利用等是当今社会的热门话题.请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)汽车上安装催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染.
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ?mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ?mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
则尾气转化反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=
-746.5kJ?mol-1
-746.5kJ?mol-1

(2)汽车尾气分析仪对CO的含量分析是以燃料电池为工作原理,其装置如下图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质中自由移动.
下列说法中正确的是
ABD
ABD
(填字母序号).
A.负极的电极反应式为:CO+O2--2e-=CO2
B.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
C.工作时电极b作正极,O2-由电极a通过固体介质向电极b迁移
D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高
(3)某硝酸厂利用甲醇处理废水.在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2.若该反应消耗32g CH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为
5:6
5:6

(4)煤的间接液化是先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇.若在一定温度下,向1L密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),经10min反应达到平衡时测得各组分的浓度如下:
物  质 CO H2 CH3OH
浓度/(mol?L-1 1.2 1.0 0.6
①该反应的平衡常数表达式为:K=
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
.②该时间内反应速率v(H2)=
0.12mol/(L?min)
0.12mol/(L?min)
.③平衡时CO的转化率为
33.3%
33.3%
(保留1位小数).
(2011?唐山模拟)在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料.
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2△H=+243kJ?mol-1
Cl2→2Cl    △H=+243KJ? mol-1
Cl+CH4→CH3+HCl   △H=+4KJ?mol-1
CH3+Cl2→CH3Cl+Cl    △H=-106KJ?mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)ClO(g)+3H2(g)△H>0.
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2mol CH4(g)和2mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将
向逆反应方向
向逆反应方向
(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数
不变
不变

(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.1kJ?mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有
a
a
.(选填序号).
a.再充入1mol H2  b.使用健化剂  c.再充入2mol CO  d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:
     
 则正极的电极反应式为:
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-

反应一段时间后溶液的pH
降低
降低
(填“升高”、“降低”或“不变”).

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网