题目内容

在一定条件下，将10.0 mol H2和1.0 mol N2充入恒容密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),并达到平衡状态,则H2的转化率可能是(    )

A.15%                   B.30%                   C.35%                 D.75%

解析：对可逆反应而言，任何一种物质都不能完全转化。为方便解题，假设N2完全转化，则消耗H2的物质的量为：

n消耗(H2)=3n(N2)=3.0 mol

事实上，N2完全转化是不可能的，因而消耗H2的物质的量绝对小于3.0 mol,故H2的最大转化率为：

α最大(H2)＜×100%=30%

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答案：A

练习册系列答案
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在一定条件下，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应．反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如图：
（1）计算反应开始10分钟内，NH3的平均反应速率
0.005mol?L-1?min-1
0.005mol?L-1?min-1
．
（2）反应处于平衡状态的时间是：
20-25min，35-40min
20-25min，35-40min
．
（3）图中10～20分钟曲线发生变化的可能原因是
使用了催化剂
使用了催化剂
．
（4）第25分钟，平衡改变的条件是
分离出0.1molNH3
分离出0.1molNH3
，此时正反应速率
减小
减小
（填增大、减小或不变），重新达平衡后，NH3的体积分数比原平衡
增大
增大
（填大、小或不变）．
（5）判断该反应达到平衡状态的标志是
bc
bc
（填字母）；
a．N2和NH3浓度相等    
b．NH3百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变    
d．NH3的生成速率与H2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变．
（2010?青岛二模）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）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
若1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则△H2=
-1160kJ?mol-1
-1160kJ?mol-1
；
（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H+ ）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）在一定条件下，将l mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到平衡时，A点混合气体中氨占25%，
试回答：①N2的转化率为
40%
40%
；
②右图中在状态A时，平衡常数 KA
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
（填写代入数值的表达式，不要求算出具体数值）；当温度由T1变化到T2时，KA
＞
＞
 KB（填“＞”、“＜”或“=”）．
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：
时间/min
浓度/mol．L		 c （N2） c （H2） c （NH3）
0 0.6 1.8 0
3 0.52 x 0.16
6 0.36 1.08 0.48
9 0.36 1.08 0.48
反应从0min到3min之间，H2的反应速率为
0.08mol?L-1?min-1
0.08mol?L-1?min-1
；反应在3min时，条件发生了改变，改变的条件可能是
a
a
 （填序号）．
a．使用催化剂  b．降低温度  c．增加H2的浓度．
（2009?清远模拟）德国人哈伯在1909年发明的合成氨反应原理为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）  已知298K时：△H=-92.4kJ?mol-1试回答下列问题：
（1）在298K时，将10mol N2和30mol H2放入合成塔中，为何放出的热量小于924kJ？
该反应为可逆反应，10molN2和30molH2不可能完全反应，所以放出的热量小于10×10×92.4kJ=924kJ
该反应为可逆反应，10molN2和30molH2不可能完全反应，所以放出的热量小于10×10×92.4kJ=924kJ
．
（2）如图一在一定条件下，将1mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨占25%，试回答：
①N2的转化率αA为
40%
40%
．
②在状态A时，平衡常数KA=
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
（代入数值的表达式，不写出具体数值）当温度由T1变化到T2时，KA
＞
＞
KB（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）图二是实验室模拟工业法合成氨的简易装置．简述检验有氨气生成的方法
用湿润的红色石蕊试纸放在导管口处，若试纸变蓝，说明有氨气生成
用湿润的红色石蕊试纸放在导管口处，若试纸变蓝，说明有氨气生成
．在1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨．其实验装置如图．阴极的电极反应式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
．
（1）已知4g甲烷气体充分燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出Q kJ的热量．甲烷燃烧的热化学方程式为
CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4QkJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+CO2（g）△H=-4QkJ?mol-1
．
（2）我国自行研制的优质磷酸二氢钾（KDP）晶体被应用于大功率固体激光器中．反应方程式为H3PO4（aq）+KCl（aq） KH2PO4（aq）+HCl（aq），当反应时间不同时，产品产率和产品中Cl?含量变化情况如图所示．KDP晶体的一级品标准：Cl-质量分数低于0.2%．

由图中可知，当反应进行到约
60
60
min时，KDP晶体达到一级品标准，此时的产品产率约为
95%
95%
．
（3）如图在一定条件下，将1mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨体积分数为25%，试回答：
①N2的转化率αA为
40%
40%
；
②在状态A时，平衡常数KA=
0.082
0.06×0.182
(mol/L)-2
0.082
0.06×0.182
(mol/L)-2
（代入数值即可）当温度由T1变到T2时，KA
＞
＞
KB（填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）向20.00mL稀氨水中逐滴加入等物质的量浓度的盐酸，请回答相关问题：
①当加入10.00mL盐酸时，溶液中各种离子浓度之间的大小关系为（请在括号中填入离子符号）：c
（NH4+）
（NH4+）
＞c
（Cl-）
（Cl-）
＞c
（OH-）
（OH-）
＞c
（H+）
（H+）

②当盐酸与氨水等物质的量反应时，溶液的pH
＜
＜
7（填“＞”或“＜”或“=”，下同）
③当溶液pH=7时，反应所消耗的物质（包括还在溶液中存留的物质）之间的关系为：n（NH3?H2O）
＞
＞
n（HCl），溶液中c（ NH4+）
=
=
c（Cl-）．

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