(7分)合成氨工厂通常测定反应前后混合气体的密度来确定氮气的转化率。某工厂测得进入合成塔的N2和H2混合气体的密度为0.553 6 g·L-1(标准状况),从合

(7分)合成氨工厂通常测定反应前后混合气体的密度来确定氮气的转化率。某工厂测得进入合成塔的N2和H2混合气体的密度为0.553 6 g·L-1(标准状况),从合

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(7分)合成氨工厂通常测定反应前后混合气体的密度来确定氮气的转化率。某工厂测得进入合成塔的N2和H2混合气体的密度为0.553 6 g·L-1(标准状况),从合成塔出来的混合气体在相同条件下的密度为0.693 g·L-1。求该合成氨厂N2的转化率。
答案
设N2和H2起始时的总量为1 mol,其中N2的物质的量为x,H2有1 mol-x,则有28 g·mol-1·x+2 g·mol-1(1 mol-x)="0.5536" g·L-1×22.4 L。解之得x="0.4" L,即起始时N2有0.4 mol,H2有0.6 mol。
设0.4 mol N2中转化为NH3的物质的量为y。
N2    +    3H2   2NH3
起始量   0.4 mol    0.6 mol     0
变化量   y          3y          2y
平衡量   0.4 mol-y  0.6 mol-3y  2y
平衡时,平衡混合气体总量为:
n(总)="0.4" mol-y+0.6 mol-3y+2y="1" mol-2y
根据质量守恒定律得:1 mol×0.553 6 g·L-1×22.4 L·mol-1="(1" mol-2y)×0.693 g·L-1×22.4 L·mol-1
解之得:y="0.1" mol,所以N2的转化率为×100%=25%。
解析
根据混合气体的密度,可求出其平均相对分子质量,即能求出各组分的体积比,也可根据各组分的体积而求出其平均相对分子质量。
举一反三
(7分)下列反应按n(X)∶n(Y)=1∶2的比例在某压强下达到平衡:X(g)+2Y(g)2Z(g)(正反应为吸热反应)。已知X的转化率为20%时温度为100 ℃。如果温度提高一倍时转化率也增大一倍,平衡时当反应物总物质的量和生成物总物质的量相等时温度应为多少?
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反应:A(g)+3B(g)2C(g);ΔH<0,达平衡后,将气体温度降低,下列叙述中正确的是(   )
A.v(正)加大,v(逆)减小,平衡右移B.v(正)、v(逆)都减小,平衡右移
C.v(正)、v(逆)都加大,平衡左移D.v(正)、v(逆)都减小,平衡左移

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(14分)Ⅰ.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:
A(g)+B(g)C(g)
(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B,达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为
____________mol。
(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,达平衡后,生成C的物质的量为___________mol。
(3)若开始时放入x mol A,2 mol B和1 mol C,达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x=_______________mol,y=_______________mol。
平衡时,B的物质的量_______________(选填一个编号)。
甲.大于2 mol
乙.等于2 mol
丙.小于2 mol
丁.可能大于、等于或小于2 mol
作出此判断的理由是
_____________________________________________________________。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是
_______________。
Ⅱ.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1 mol A和1 mol B达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较_______________(选填一个编号)。
甲.a<b
乙.a>b
丙.a=b
丁.不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是____________________________________________________________。
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密闭容器中发生反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始量分别为0.10 mol、0.3 mol、 0.2 mol,一定条件下达到平衡时,各组分的物质的量有可能是(   )
A.Z为0.3 molB.Y2为0.35 molC.X2为0.2 molD.Z为0.4 mol

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在一定温度下合成氨的反应达到平衡后,再进行下列操作,平衡不移动的是(   )
A.恒温、恒压条件下充入氨气
B.恒温、恒压条件下充入氦气
C.恒温、恒压条件下充入与原平衡气体组成相同的氮气、氢气、氨气的混合气
D.恒温、恒容条件下充入氦气

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