题目内容

已知合成氨反应为：N2+3H2?2NH3，在一定温度下，向2L密闭容器中，加入2molN2和5molH2，一定条件下使之反应，经过2min后达到平衡状态并测得NH3为0.4mol，求：
（1）以N2表示这2min内该反应的反应速率？
（2）此时氢气的转化率？
（3）平衡时NH3的体积分数？（保留1位小数）
（4）平衡时容器中的压强与开始压强之比？
（5）平衡时容器中气体的平均摩尔质量？
考点：化学平衡的计算
专题：化学平衡专题
分析：依据化学平衡的三段式列式计算得到平衡物质的量，
            N2 +3H2 =2 NH3，
起始量（mol）2      5        0
变化量（mol）0.2    0.6      0.4
平衡量（mol）1.8    4.4      0.4
结合反应速率、浓度、转化率、平均摩尔质量概念计算，气体压强之比等于气体物质的量之比．
解答： 解：向2L密闭容器中，加入2molN2和5molH2，一定条件下使之反应，经过2min后测得NH3为0.4mol，则
             N2 +3H2 =2 NH3，
起始量（mol）2     5      0
变化量（mol）0.2   0.6    0.4
平衡量（mol）1.8   4.4    0.4
（1）用N2表示这2min内该反应的反应速率=
0.2mol
2L
2min
=0.05mol/L?min；
答：N2表示这2min内该反应的反应速率分别是0.05mol/L?min；
（2）氢气转化率=
0.6mol
5mol
×100%=12%；
答：2min 后氢气的转化率为12%；
（3）平衡时NH3的体积分数=气体物质的量分数=
0.4mol
1.8mol+4.4mol+0.4mol
×100%=6.1%；
答：平衡时NH3的体积分数6.1%；
（4）平衡时容器中的压强与开始压强之比=气体物质的量之比=（1.8+4.4+0.4）：（2+5）=33：35；
答：平衡时容器中的压强与开始压强之比33：35；
（5）平衡时容器中气体的平均摩尔质量=
m
n
=
1.8mol×28g/mol+4.4mol×2g/mol+0.4mol×17g/mol
1.8mol+4.4mol+0.4mol
=10g/mol；
答：平衡时容器中气体的平均摩尔质量10g/mol；
点评：本题考查了化学平衡的计算应用，平衡三段式计算方法是解题关键．题目较简单．
练习册系列答案
相关题目
下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数的值（　　）
A、124g P4含有的P-P键的个数为4NA
B、12g石墨中含有C-C键的个数为1.5NA
C、12g金刚石中含有C-C键的个数为2NA
D、60g SiO2中含Si-O键的个数为2NA
将12g的铁粉加入400mL Fe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液，充分反应得到200mL 1mol/L FeSO4溶液和10.4g固体沉淀物．（氧化性Fe3+＞Cu2+）试计算：
（1）反应后生成铜的质量； 
（2）原Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度．
按要求填空
（1）a、e属于短周期的同族元素，a的原子半径最小，e的原子半径最大（稀有气体除外），写出它们组成化合物的化学式
 
，其化学键的类型是
 
．
（2）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为
 
．NH3?H2O的电离方程式为 NH3?H2O?NH4++OH-，试判断溶于水后，形成的合理结构是
 
．（填如图中的字母）
（3）AsH3空间形状为
 
；（CH3）3Ga为非极性分子，则其中镓原子的杂化方式为
 
；CaC2中C22-、N2与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为
 
．
氮元素可以形成多种分子和离子，如NH3、N2H4、N3-、NH4+、N2H62+等．回答以下问题：
（1）N的基态原子中，有
 
个运动状态不同的未成对电子．
（2）某元素原子与N3-含有相同的电子数，其基态原子的价电子排布式是
 
．
（3）NH3、N2H4、NH4+、N2H62+四种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有
 
；不能作为配位体的有
 
．
（4）纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是
 
．
（5）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．
①N2H4分子中氮原子的杂化类型是
 
．
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（l）+2N2H4（l）═3N2（g）+4H2O（g）
若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有
 
mol．
（6）肼能与硫酸反应生成N2H6SO4．N2H6SO4化合物类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4 内微粒间作用力不存在
 
（填标号）
a．离子键      b．共价键      c．配位键      d．范德华力．
如图1，已知尿素的结构式为：尿素可用于制有机铁肥，主要代表物有三硝酸，六尿素合铁（Ⅲ），化学式为[Fe（H2NCONH2）6]
（NO3）3．
（1）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是
 
；电负性由大到小的顺序是
 
．
（2）尿素分子中C和N原子的杂化方式分别是
 
．
（3）NH4+中H-N-H键角比NH3中H-N-H键角大，原因为
 
．
（4）CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料，固态CO2（干冰）的晶胞结构如图2所示．
①1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有
 
个．
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Au与Cu的原子个数比为
 
．
（5）[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3中H2NCONH2与Fe（Ⅲ）之间的作用力是
 
．FeCl3溶液与KSCN溶液混合，得到含多种配合物的红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是
 
．化合物FeCl3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，它的晶体类型是
 
；KSCN中的阴离子与CO2互为等电子体，该阴离子的电子式是
 
．
分子中含有四个支链的含碳原子数最少的烷烃的结构简式是
 
．
下列反应属于放热反应的是
 
；属于吸热反应的是
 
．
A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2          
B．氢气在氧气中燃烧
C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳   
D．氢氧化钾和硫酸中和
E．Ba（OH）2?8H2O与NH4Cl反应           
F．氢气还原氧化铜
G．葡萄糖在人体内氧化分解             
H．钢铁制品生锈的反应．
在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质 X Y Z
初始浓度（mol/L） 0.1 0.2 0
平衡浓度（mol/L） 0.05 0.05 0.1
下列说法正确的是（　　）
A、反应达到平衡时，X的转化率为50%
B、反应达到平衡时，Y的转化率为25%
C、其他条件不变时，增加Y的物质的量，平衡向正反应方向发生移动，平衡常数K变大
D、其他条件不变时，若温度升高，平衡常数K增大，说明该反应正反应△H＜0

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