工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2+3H2?2NH3．設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.6molN2和1.6molH2，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為4/7．計算：
（1）該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率；（保留到0.1%）
（2）該條件下反應(yīng)N2+3H2?2NH3的平衡常數(shù)．
分析：（1）先設(shè)氮氣的轉(zhuǎn)化率，再根據(jù)參加反應(yīng)的氮氣的量計算平衡時生成氨氣的物質(zhì)的量、剩余氮氣的物質(zhì)的量和剩余氫氣的物質(zhì)的量，再結(jié)合氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算氨氣的轉(zhuǎn)化率．
（2）根據(jù)平衡常數(shù)K=
[C(NH3)]2
C(N2)．[C(H2)]3
計算．
解答：解：（1）設(shè)氮氣的轉(zhuǎn)化率是x．
       N2+3H2?2NH3
      0.6 1.6  0   反應(yīng)前
    0.6x 1.8x 1.2x    反應(yīng)
0.6（1-x）1.6-1.8x 1.2x   平衡
平衡時，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=
1.2xmol
[0.6(1-x)+1.6-1.8x+1.2x]mol
=
4
7
，
x=66.7%．
故答案為：66.7%．
（2）平衡時氮氣的物質(zhì)的量濃度=
0.2mol
2.0L
=0.1mol/L，氫氣的物質(zhì)的量濃度=
0.4mol
2.0L
=0.2mol/L，氨氣的物質(zhì)的量濃度=
0.8mol
2.0L
=0.4mol/L，
平衡常數(shù)K=
[C(NH3)]2
C(N2)．[C(H2)]3
=
(0.4mol/L)2
0.1mol/L×(0.2mol/L)3
=200．
故答案為：200．
點評：本題考查了有關(guān)化學(xué)平衡的計算，難度不大，注意計算化學(xué)平衡常數(shù)時各物質(zhì)的濃度必須是平衡時的濃度．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（1）已知：H-H鍵能為436kJ/mol，N≡N鍵能為945kJ/mol，N-H鍵能為391kJ/mol．根據(jù)鍵能計算工業(yè)合成氨的反應(yīng)是
放熱
放熱
反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），消耗1mol N2合成氨反應(yīng)的△H=
-93kJ/mol
-93kJ/mol
．
（2）現(xiàn)根據(jù)下列3個熱化學(xué)反應(yīng)方程式：
①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-24.8kJ/mol
②3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47.2kJ/mol
③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ/mol
則CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為
CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+）+CO2（g）△H=-218kJ/mol
CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+）+CO2（g）△H=-218kJ/mol
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（1）1799年，意大利物理學(xué)家伏特制成了世界上第一個電池-“伏打”電池，直接促進(jìn)了人類文明的發(fā)展．下列①～⑤裝置中，能構(gòu)成原電池的是
①
①
（填序號），其正極反應(yīng)式為
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
，負(fù)極反應(yīng)式為
Zn-2e-=Zn 2+
Zn-2e-=Zn 2+
，電子向
正極
正極
（填“正極”或“負(fù)極”，下同）運動，H+向
正極
正極
運動．

（2）合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大突破．德國化學(xué)家哈伯和化學(xué)工程專家博斯因為研究工業(yè)合成氨分獲1918年和1931年的諾貝爾化學(xué)獎．
①工業(yè)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為
N2（g）+3H2（g）
催化劑
.
高溫高壓
2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）
催化劑
.
高溫高壓
2NH3（g）
．
②化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量之和與形成新化學(xué)鍵釋放的能量之和的差．依據(jù)下表計算：
化學(xué)鍵 H-H N≡N H-N
生成（或斷裂）1mol化學(xué)鍵時放出（或吸收）的能量 436kJ 946kJ 390kJ
工業(yè)合成氨的反應(yīng)是
放熱
放熱
（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，1molN2完全反應(yīng)時對應(yīng)熱量的數(shù)值為
92
92
kJ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品，是生產(chǎn)銨鹽、尿素等的原料．工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1．
（1）實驗室中常用來制備氨氣的化學(xué)方程式為
 
．
（2）已知H2（g）的燃燒熱為285.8kJ?mol-1，寫出NH3（g）在純氧中燃燒生成無毒、無害物質(zhì)的熱化學(xué)方程式
 
．
（3）25℃時，將a mol （NH4）2SO4溶于水，向該溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中水的電離平衡將
 
（填“正向”、“不”或“逆向”）移動，所滴加稀氨水的物質(zhì)的量濃度為
 
mol?L-1．（25℃時，NH3?H2O的電離平衡常數(shù)Kb≈2×10-5）．
（4）工業(yè)上常用CO2和NH3通過如下反應(yīng)合成尿素[CO（NH2）2]．
CO2（g）+2NH3（g）
一定條件
CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0，t℃時，向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3，70min開始達(dá)到平衡．反應(yīng)中CO2（g）的物質(zhì)的量隨時間變化如下表所示：
時間/min 0 30 70 80 100
n（CO2）/mol 0.10 0.060 0.040 0.040 0.040
①20min時v正（CO2）
 
80min時v逆（H2O）（填“＞”、“=”或“＜”）．
②在100min時，保持其它條件不變，再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3，重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將
 
（填“增大”、“不變”或“減小”）．
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖甲中繪制出在t℃下NH3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的圖象；保持其它條件不變，則（t+10）℃下正確的圖象可能是
 
（填圖甲中的“A”或“B”）．精英家教網(wǎng)
④圖乙所示裝置（陰、陽極均為惰性電極）可用于電解尿素[CO（NH2）2]的堿性溶液制取氫氣．該裝置中陽極的電極反應(yīng)式為
 
，若兩極共收集到氣體22.4L（標(biāo)況），則消耗的尿素為
 
g（忽略氣體的溶解）．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年北京市朝陽區(qū)高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

 

氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。

（1）工業(yè)合成氨時，合成塔中每產(chǎn)生1 mol NH3，放出46.1 kJ的熱量。

① 工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是         。

② 已知：

N2 (g)2N (g)

H2 (g)2H (g)

則斷開1 mol N－H鍵所需的能量是_______kJ。

（2）下表是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反應(yīng)達(dá)到平衡時，混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強的變化曲線。

① 曲線a對應(yīng)的溫度是        。

② 關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng)，下列敘述正確的是       （填字母）。

A. 及時分離出NH3可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率

B. 加催化劑能加快反應(yīng)速率且提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率

C. 上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)= K(Q) >K(N)

③ M點對應(yīng)的H2轉(zhuǎn)化率是        。

（3）氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應(yīng)為：

4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。

則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是        。

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（1）已知：：

      

       

       則的=__________________________。

(2)工業(yè)合成氮的反應(yīng)為。在一定溫度下，將一定量的N和H通入到體積為1L的密閉容器中達(dá)到平衡后．改變下列條件，能使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變的是___________________。

       ①增大壓強    ②增大反應(yīng)物的濃度

       ③使用催化荊  ④降低溫度   

(3)  工業(yè)合成氨的反應(yīng)為。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入和．反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，NH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。計算

①該條件下N的平衡轉(zhuǎn)化率為______________；

②該條下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____________。

(4)合成氨的原料氫氣是一種新型的綠色能源，具有廣闊的發(fā)展前景。現(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行右圖所示實驗：(其中c、d均為碳棒。NaCI溶液的體積為500m1)

①a極為________極，電極反應(yīng)式__________________________；

c極為________極，電極反應(yīng)式__________________________

    ②右圖裝置中，當(dāng)b極上消耗的O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為280ml時，則NaCl溶液

的PH為_________ (假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變，且NaCl溶液足量)

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同步練習(xí)冊答案