(4分)在合成氨時(shí)，將1體積氮?dú)夂?體積氫氣混合后通過(guò)合成塔中的催化劑，若從塔中導(dǎo)出的混合氣體中，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為12%，求N2和H2的體積分?jǐn)?shù)各為多少？

 

【答案】

因?yàn)轶w積之比是物質(zhì)的量之比，所以

N2    ＋     3H2        2NH3

起始量（mol）         1           3              2

轉(zhuǎn)化量（mol）         x           3x             2x

平衡量（mol）      1－x         3－3x            2x

因此平衡時(shí)氮?dú)夂蜌錃獾捏w積之比仍然是1︰3

所以氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為（100％－12％）÷＝22％

氫氣是66％。

【解析】考查可逆反應(yīng)的應(yīng)該計(jì)算。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如圖所示（圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出）：

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）已知0.5mol甲烷和0.5mol水蒸氣在t℃，p kPa時(shí)，完全反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了a kJ熱量．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+2aKJ/mol
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+2aKJ/mol
．
（2）在合成氨的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，常采取的措施之一是：將生成的氨從混合氣體中及時(shí)分離出來(lái)，并將分離出氨后的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)利用，同時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃庹?qǐng)應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)說(shuō)明采取該措施的理由：
增大氫氣和氮?dú)獾臐舛扔欣谠龃蠓磻?yīng)速率，增大氫氣和氮?dú)鉂舛�，減少氨氣濃度有利于平衡正向進(jìn)行
增大氫氣和氮?dú)獾臐舛扔欣谠龃蠓磻?yīng)速率，增大氫氣和氮?dú)鉂舛龋瑴p少氨氣濃度有利于平衡正向進(jìn)行

（3）當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為75%時(shí)，以5.60×107L甲烷為原料能夠合成
1.12×108
1.12×108
L氨氣（假設(shè)體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）．
（4）已知尿素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，請(qǐng)寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：
①
；②
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

如圖1是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：
（1）該產(chǎn)業(yè)鏈中合成氨的反應(yīng)在較低溫下能否自發(fā)進(jìn)行？
可以
可以
．
（2）已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：K=
C(H2)C(CO)
C(H2O)
，它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；
．
（3）已知在一定溫度下，各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：
C（s）+CO2（g）?2CO（g），K1
CO（g）+H2O（g?H2（g）+CO2（g），K2
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），K3
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
（4）煤化工通常通過(guò)研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問(wèn)題．已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下：
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是
放熱
放熱
反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），若在500℃時(shí)進(jìn)行，設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，在該條件下，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為：
75%
75%
．
（5）從圖中看出氨催化氧化可以制硝酸，此過(guò)程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和．已知N-N鍵鍵能為167kJ?mol-1，NO2中氮氧鍵的鍵能為466kJ?mol-1，N2O4中氮氧鍵的鍵能為438.5kJ?mol-1．請(qǐng)寫出NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的熱化學(xué)方程式為
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
．對(duì)反應(yīng)N2O4（g）?2NO2（g），在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖2所示．下列說(shuō)法正確的是
D
D
．
A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（6）以上述產(chǎn)業(yè)鏈中甲醇為燃料制成燃料電池，請(qǐng)寫出在氫氧化鉀介質(zhì)中該電池的負(fù)極反應(yīng)式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O；
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O；
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)某工廠以天然氣、水蒸氣和空氣為原料和能源合成氨的流程如圖．該流程中外熱式一級(jí)烴轉(zhuǎn)化器系指以CH4為燃料在烴氣轉(zhuǎn)化器外面加熱使之維持800℃高溫的工業(yè)裝置．內(nèi)熱式一級(jí)烴氣轉(zhuǎn) 化器系指以H2在裝置內(nèi)燃燒為能量維護(hù)一 級(jí)烴氣轉(zhuǎn)化器所生成的CO與H20（g）反應(yīng) 生成C02和H2所需1000℃高溫的裝置．
在編號(hào)為i-v的反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng)：
A．CH4+202=CO2+2H20
B．CH4+H20（g）=CO+3H2
C．2CH4+3H20（g）=CO+CO2+7H2    
D．K2C03+C02+H20=2KHC03
E．C0+H20（g）?CO2+H2△H＜0       
F．2H2+O2=2H20
（1）反應(yīng)A發(fā)牛在編號(hào)為
 
的反應(yīng)器中，它的作用是
 

（2）反應(yīng)F發(fā)生在編號(hào)為
 
的反應(yīng)器中．
（3）反應(yīng)D的作用是
 

（4）屬于制備合成氨原料氣的反應(yīng)有
 
（填化學(xué)方程式編號(hào)）．
（5）為什么轉(zhuǎn)化反應(yīng)要分兩步，第一步在400℃時(shí)進(jìn)行，第二步在200℃時(shí)進(jìn)行？
 
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011-2012學(xué)年吉林省四校高一下學(xué)期期中聯(lián)考化學(xué)試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(4分)在合成氨時(shí)，將1體積氮?dú)夂?體積氫氣混合后通過(guò)合成塔中的催化劑，若從塔中導(dǎo)出的混合氣體中，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為12%，求N2和H2的體積分?jǐn)?shù)各為多少？

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