在密閉容器中進行N2+3H22NH3反應(yīng),起始時N2和H2分別為10 mol 和30 mol,當(dāng)達到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為30%。若以NH3作為起始反應(yīng)物,反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時,要使其反應(yīng)達到平衡時各組成成分的物質(zhì)的量分數(shù)與前者相同,則NH3的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率正確的是     (  )
A.40 mol 35%    B.20 mol 30%
C.20 mol 70% D.10 mol 50%
C
根據(jù)題意:可推算出反應(yīng)達到平衡時各組成成分的物質(zhì)的量。
       N2+      3H2          2NH3
起始量   10 mol      30 mol      0
變化量   10×30%=3 mol  9 mol        6 mol
平衡量   7 mol      21 mol      6 mol
從逆向思維考慮,若正反應(yīng)進行到底,可求得生成NH3 20 mol,此NH3的物質(zhì)的量就是從逆向進行上述反應(yīng)時,NH3的起始反應(yīng)量。
在同溫和同一容器中進行逆向反應(yīng)達到平衡時,各組成成分的物質(zhì)的量與上述反應(yīng)相同。
N2+   3H2    2NH3
起始量       0    0       20 mol
平衡量     7 mol   21 mol   20-14=6 mol
可見NH3起始量20 mol
NH3的轉(zhuǎn)化率:   ×100%=70%。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分)金屬鈦素有“太空金屬”、“未來金屬”等美譽。工業(yè)上,以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦并得到副產(chǎn)品FeSO4·7H2O(綠礬)的工藝流程如下圖所示。 

已知:TiO2+在一定條件下會發(fā)生水解;鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),含有少量SiO2雜質(zhì);其中一部分鐵元素在鈦鐵礦處理過程中會轉(zhuǎn)化為+3價。
(1)黑鈦液中生成的主要陽離子有TiO2+和Fe2+,寫出步驟①化學(xué)反應(yīng)方程式:_________;
步驟②中,加入鐵粉的主要目的是       。
(2)步驟③中,實現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的    (填字母序號)。
  a.熔沸點差異    b.溶解性差異    c.氧化性、還原性差異
(3)步驟②、③、④中,均涉及到的操作是       (填操作名稱);在實驗室完成步驟⑤“灼   燒”所需主要儀器有                 。
(4)請結(jié)合化學(xué)用語用化學(xué)平衡理論解釋步驟④中將TiO2+轉(zhuǎn)化為Ti(OH)4 的原因:
                 。
(5)可以利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),該反應(yīng)的離子方程式為               。
(6)實驗室通過下面方法可測定副產(chǎn)品綠礬中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)。
a.稱取2.85g綠礬產(chǎn)品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積的平均值為19.00mL(滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++MnO4-+H+→Fe3++Mn2++H2O 未配平 )。
計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)為         (用小數(shù)表示,保留二位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

[15分]甲烷自熱重整是先進的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:
反應(yīng)過程
化學(xué)方程式
焓變△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
165.0
243.9
回答下列問題:
(1)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=        kJ/mol。
(2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率    甲烷氧化的反應(yīng)速率(填大于、小于或等于)。
(3)對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以平衡常數(shù)(記作KP),則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP                         
隨著溫度的升高,該平衡常數(shù)           (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)從能量階段分析,甲烷自熱重整方法的先進之處在于                           。
(5)在某一給定進料比的情況下,溫度、壓強對H2和CO物質(zhì)的量分數(shù)的影響如下圖:

①若要達到H2物質(zhì)的量分數(shù)>65%、CO的物質(zhì)的量分數(shù)<10%,以下條件中最合適的是  。
A.600℃,0.9Mpa    B.700℃,0.9MPa    C.800℃,1.5Mpa    D.1000℃,1.5MPa
②畫出600℃,0.1Mpa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分數(shù)隨反應(yīng)時間(從常溫進料開始即時)
的變化趨勢示意圖:

(6)如果進料中氧氣量過大,最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分數(shù)降低,原因是              。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

甲醇燃料分為甲醇汽油和甲醇柴油。工業(yè)上合成甲醇的方法很多。
(1)一定條件下發(fā)生反應(yīng):
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1    
②2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)              △H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)                   △H3
則CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=              
(2)在容積為2L的密閉容器中進行反應(yīng): CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他條件不變,在300℃和500℃時,物質(zhì)的量n(CH3OH)與反應(yīng)時間t的變化曲線如圖所示。該反應(yīng)的△H       0(填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的產(chǎn)率,可采取的措施有____________(填字母)。
A.縮小容器體積
B.降低溫度
C.升高溫度
D.使用合適的催化劑
E.將甲醇從混合體系中分離出來
(4)CH4和H2O在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2,T℃時,向1 L密閉容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小時后測得反應(yīng)體系達到平衡狀態(tài),此時CH4的轉(zhuǎn)化率為50% ,計算該溫度下的平衡常數(shù)       (結(jié)果保留小數(shù)點后兩位數(shù)字)。
(5)以甲醇為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:

①B極的電極反應(yīng)式為                  。
②若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解硫酸銅溶液,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole-時,實際上消耗的甲醇的質(zhì)量比理論上大,可能原因是                  。
(6)25℃時,草酸鈣的Ksp=4.0×10-8,碳酸鈣的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸鉀溶液20ml,能否產(chǎn)生沉淀            (填“能”或“否”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

反應(yīng)2Z(g)===X(g)+ Y(g) ,△H>0.達到平衡時,下列說法正確的是(   )
A.加入催化劑,X的產(chǎn)率增大
B.升高溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大
C.當(dāng)容器活塞可活動時,充入稀有氣體,平衡不移動
D.充入Z氣體時,Z的轉(zhuǎn)化率增大

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,目前主要采用“接觸法”進行生產(chǎn)。有關(guān)接觸氧化反應(yīng)
2SO2 + O22SO3的說法中正確的是
A.只要選擇適宜的條件,SO2和O2就能全部轉(zhuǎn)化為SO3
B.該反應(yīng)達到平衡后,反應(yīng)就完全停止了,即正逆反應(yīng)速率為零
C.若用18O原子組成的O2參加反應(yīng),平衡時SO2中也會含有18O
D.在工業(yè)合成SO3時,要同時考慮反應(yīng)速率和反應(yīng)能達到的限度兩方面的問題

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在一個體積可變的密閉容器中,通入2molHI氣體,在一定條件下建立如下平衡:2HI(g) I2(g)+H2(g);△H>0,測得平衡時容器體積為1L,c(I2)=0.5mol/L。改變相關(guān)條件,下列結(jié)論正確的是
A.保持容器體積不變,升高溫度,混合氣體的顏色逐漸變深
B.恒溫,恒容,充入一定量氦氣(不參與反應(yīng)),則正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均增大
C.恒溫,緩慢壓縮容器,使容器體積恒定為0.2L,一定時間后,測得c(I2)=2.5mol/L
D.恒溫、恒壓,再通入2molHI氣體,到達平衡狀態(tài)后,HI轉(zhuǎn)化率會提高

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在20℃,5.05×105Pa條件下,密閉容器中進行反應(yīng)2A(g)+xB(g)4C(g),達平衡時c(A)=1.00mol?L-1,現(xiàn)將壓強減小到1.01×105Pa,建立平衡后,c(A)=0.18mol?L-1,則下列說法正確的是 (      )
A.系數(shù)x >2
B.若增大該體系的壓強,平衡向左移動,化學(xué)平衡常數(shù)變小
C.若增大該體系的壓強,平衡向右移動,化學(xué)平衡常數(shù)不變
D.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式是K=

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引用了各界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),該反應(yīng)的能量變化如圖所示:

(1)上述反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達式為               ,溫度降低,平衡常數(shù)K       (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(2)在體積為2 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,測得CO2的物質(zhì)的量隨時間變化如下表所示。從反應(yīng)開始到5 min末,用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=       。
t/min
0
2
5
10
15
n(CO2)/mol
1
0.75
0.5
0.25
0.25
 
(3)下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是       (填寫序號字母)
a.及時分離出CH3OH氣體
b.適當(dāng)升高溫度
c.保持容器的容積不變,再充入1 mol CO2和3 mol  H2
d.選擇高效催化劑

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同步練習(xí)冊答案