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將一定量的N2和H2（體積比1∶3）的混合氣體通入合成塔，反應達到平衡后，NH3的體積分數為16%，則平衡混合氣體中N2的體積分數為_____________，H2的轉化率為______________。

思路解析：根據N2和H2（體積比1∶3）可以把的起始N2濃度設為未知數，列方程式找起始、轉化、平衡時體積之間的關系，據已知條件列方程即可求解。

解：設起始N2、H2體積分別為x和3x，生成NH3的體積為y

          N2    +    3H2    2NH3

起始     x             3x                  0

轉化   0.5y         1.5y                y

平衡  x-0.5y     3x-1.5y             y

=0.16  x=y

N2的體積分數=×100%=×100%=21%

H2的轉化率=Equation.3×100%=×100%=27.6%

答案：21%  27.6%


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

化肥是農業生產最基礎而且是最重要的物質投入．工業上利用N2和H2合成氨，其化學方程式為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
（1）下表為不同溫度下該反應的平衡常數．由此可推知，表中T1
＜
＜
573K（填“＞”、“＜”或“=”）．
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
（2）將一定量的N2和H2的混合氣放入某密閉容器中發生上述反應．
①下列措施中可提高氫氣的轉化率的有
CD
CD
（填字母）．
A．升高溫度                        B．使用催化劑
C．增大壓強                        D．循環利用和不斷補充氮氣
②在一定溫度和壓強下，將H2和N2按體積比3：1在密閉容器中混合，當該反應達到平衡時，測得平衡混合氣中NH3的體積分數為
1
7
，此時N2的轉化率為
25%
25%
．
（3）某廠每天產生600m3含氨廢水（NH3 的濃度為153mg?L-1，廢氨水密度為1g?cm-3）．該廠處理廢水的方法：將廢水加熱得到NH3，使廢水中NH3的濃度降為17mg?L-1．再對加熱蒸發得到的NH3用一定量空氣氧化．發生的主反應如下：
4NH3+5O2
 一定條件 
.
 
4NO+6H2O      4NO+3O2+2H2O=4HNO3
副反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O
①該廠每天通過加熱蒸發可得到NH3的物質的量是多少？
②若氧化過程中90% NH3轉化為硝酸，10% NH3發生了副反應，則該廠每天消耗標準狀況下的空氣多少立方米？（假設廢水加熱前后的體積和密度近似認為不變，空氣中氧氣的體積分數20%．）

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科目：高中化學 來源： 題型：

已知以下信息：
①1mol N2的共價鍵斷裂吸收946kJ的能量；1mol H2的共價鍵斷裂吸收436kJ的能量；形成1mol NH3中的化學鍵釋放1173kJ的能量．
②將一定量的N2和H2投入一密閉容器中，在一定條件下進行反應，測得有關數據如下：
N2（mol?L-1） H2（mol?L-1） NH3（mol?L-1）
起始時 3 3 0
2s末 2.6 1.8 0.8
根據以上相關數據回答問題：
（1）用H2表示該反應2s內的平均反應速率為
0.6 mol?L-1?s-1
0.6 mol?L-1?s-1

（2）
不能
不能
（填“能”或“不能”）確認該反應2s末已達化學平衡狀態．
（3）寫出該反應的化學方程式
N2+3H2 2NH3
N2+3H2 2NH3

（4）氮氣和氫氣生成氨氣的過程
釋放
釋放
（填“釋放”或“吸收”）能量．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義．
Ⅰ．硫酸生產中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如圖1所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態）．

根據圖示回答下列問題：
①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0．若溫度為T1、T2，反應的平衡常數分別為K1、K2，則K1
＞
＞
K2；若反應進行到狀態D時，v正
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
②若在恒溫、恒容條件下向上述平衡體系中通He，V正
不變
不變
（填“增大”、“減小”或“不變”）；平衡
不
不
移動（填“向左”、“向右”或“不”）．
③若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，V正
減小
減小
，V逆
減小
減小
；平衡
向左
向左
移動．
Ⅱ．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用．
①如圖2是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業合成氨的熱化學反應方程式：
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
（△H的數值用含字母a、b的代數式表示）．
②工業合成氨的反應為N2（g）+3H2（g） 
催化劑
高溫
2NH3（g）．在一定溫度下，將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中達到平衡后．改變下列條件，能使平衡向正反應方向移動且平衡常數不變的是
AB
AB
．
A、增大壓強    B、增大反應物的濃度   C、使用催化劑     D、降低溫度
③工業合成氨的反應為N2（g）+3H2（g）
催化劑
高溫
2NH3（g）．設在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g）．反應在一定條件下達到平衡時，NH3的體積分數為
4
7
．計算：該條件下N2（g）+3H2（g） 
催化劑
高溫
2NH3（g）的平衡常數為
200
200
；N2的平衡轉化率為
66.7%
66.7%
．
④已知化學反應：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；其化學平衡常數K與溫度T的關系如下表：
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
400℃時，在2L的密閉容器中2NH3（g）?N2（g）+3H2（g） 的化學平衡常數K的值為
2
2
．當測得NH3和N2、H2的物質的量分別為12mol和8mol、4mol時，則該反應的v正（N2）
大于
大于
v逆（N2）（填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

Ⅰ、鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質及其合金在生產生活中的應用十分廣泛．
（1）金屬鋁的生產是以Al2O3為原料，與冰晶石（Na3AlF6）在熔融狀態下進行電解，則化學方程式為：
 
．其電極均由石墨材料做成，則電解時不斷消耗的電極是
 
（填“陰極”或“陽極”）．
（2）對鋁制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命．以處理過的鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材
表面形成氧化膜，陽極反應式為
 
．
（3）鋁電池性能優越，Al-Ag2O電池可用作水下動力電源，化學反應為2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al（OH）4]+6Ag，則負極的電極反應式為
 
，正極附近溶液的pH
 
（填“變大”、“不
變”或“變小”）．
Ⅱ、氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用．精英家教網
（1）圖是在一定溫度和壓強下N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出合成氨的熱化學反應方程式：
 
（△H的數值用含字母a、b的代數式表示）．
（2）工業合成氨的反應為
N2（g）+3H2（g）
催化劑
高溫高壓
2NH3（g）．
在一定溫度下，將一定量的N2和H2通入到體積為1L的密閉容器中，反應達到平衡后，改變下列條件，能使平衡向正反應方向移動且平衡常數不變的是
 
．
A．增大壓強       B．增大反應物的濃度       C．使用催化劑      D．降低溫度
Ⅲ、鐵及其化合物在生活、生產中有廣泛應用．請回答下列問題：
（1）黃鐵礦（FeS2）是生產硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料．其中一個反應為：
3FeS2+8O2
 高溫 
.
 
6SO2+Fe3O4，有3mol FeS2參加反應，轉移
 
mol電子；
（2）氯化鐵溶液稱為化學試劑中的“多面手”，寫出SO2通入氯化鐵溶液中反應的離子方程式：
 
．

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年遼寧省、莊河高中高三上學期期末聯考卷三化學試卷 題型：填空題

（11分）對于可逆反應：N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) 能量變化如右圖，回答下列問題：

(1)在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E2和△H的變化是：E2　　　　 ，△H　　　　　（填“增大”、“減小”、“不變”）

（2）在500℃、2×107Pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2，充分反應后，放出的熱量　　　　　 （填“<”、“>”或“=”）46.2kJ。

（3）關于該反應的下列說法中，正確的是　　　　　　　 。

   A．△H>0，△S>0　　 B．△H>0，△S< 0　　 C．△H<0，△S>0　　 D．△H<0，△S<0

（4）將一定量的N2和H2放入 1L密閉容器中，在500℃、2×107Pa下達到平衡，欲提高合

成氨中H2的轉化率，下列措施可行的是　　　　　　　　 （填字母）。

    A．向容器中按原比例再充入原料氣          　B．向容器中再充入惰性氣體

    C．改變反應的催化劑                       D．分離出氨

（5）在一定溫度、壓強和有催化劑存在的條件下將1 mol N2和2.5 mol H2 放入500ml密閉容器中，經過20min達到平衡，平衡后NH3  的濃度為2mol/L，則用N2  表示20min內的平均反應速率為：_____________，該溫度下此反應的平衡常數K=___________，H2  的轉化率為____________。如果保持溫度不變，再向容器中同時充入1.5mol N2和1mol NH3，H2的轉化率將______________(填“升高”、“不變”或“降低”)。

 

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