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在一定溫度下，將100mL氮?dú)浠旌蠚獬淙朊荛]恒壓容器中，反應(yīng)平衡時(shí)，維持溫度不變，測得混合氣的密度是反應(yīng)前的1.25倍，平均相對分子質(zhì)量為15.5，求平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a(N2)?氮?dú)鋬煞N氣體開始各多少毫升?

 

答案：
解析：

解：解法一：根據(jù)密閉容器中混合氣的質(zhì)量始終不變，求平衡時(shí)體積為多少毫升。

設(shè)起始密度d，平衡時(shí)混合氣體體積V(mL)。

則100d=1.25dV，∴ V=80

（2）沒起始N2為xmL，H2為ymL，N2反應(yīng)為amL。

則  N2 + 3H2ƒ2NH3

    x    y      0

    a   3a    2a

  (x-a)  (y-3a)  2a

依題意，

∴ x=40，y=60，a=10，a(N2)=´100%=25%

解法二：根據(jù)同溫同壓，密閉容器內(nèi)氣體的密度與體積成反比，其實(shí)還是氣體質(zhì)量不變。因而解法一又可按下式列方程。

∴ x=40，y=60，a=10，a(N2)=25%

 


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：閱讀理解

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%．目前，消除大氣污染有多種方法．
（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx．已知：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867kJ?mol-1
．
（2）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
c(N2)?c2(CO2)
c2(CO)?c2(NO)
c(N2)?c2(CO2)
c2(CO)?c2(NO)
．若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示．若保持溫度不變，20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將
不
不
移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）．20min時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖1所示的變化，則改變的條件可能是
②
②
（填序號）．
①加入催化劑　  ②降低溫度　  ③縮小容器體積　  ④增加CO2的量
（3）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-而實(shí)現(xiàn)SO2的處理（總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O═2H2SO4）．已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為
2Fe3++SO2+2H2 ═2Fe2++SO42-+4H+
2Fe3++SO2+2H2 ═2Fe2++SO42-+4H+
．
（4）肼（N2H4）用亞硝酸氧化可生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977．寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
N2H4+HNO2═NH3+2H2O
N2H4+HNO2═NH3+2H2O
．
（5）如圖2所示裝置可用于制備N2O5，則N2O5在電解池的
陽極
陽極
（填“陽極”或“陰極”）區(qū)生成，其電極反應(yīng)式為
N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+
N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

高鐵酸鉀（K2FeO4）具有極高的氧化性，對環(huán)境無不良影響，被人們稱為“綠色化學(xué)”試劑．某�；瘜W(xué)興趣小組對高鐵酸鉀進(jìn)行了如下探究．
I、高鐵酸鉀制備：
①在一定溫度下，將氯氣通入KOH溶液中制得次氯酸鉀溶液；②在劇烈攪拌條件下，將Fe（NO3）3 分批加入次氯酸鉀溶液中，控制反應(yīng)溫度，以免次氯酸鉀分解；③加 KOH至飽和，使K2FeO4 充分析出，再經(jīng)純化得產(chǎn)品．
（1）溫度過高會(huì)導(dǎo)致次氯酸鉀分解生成兩種化合物，產(chǎn)物之一是氯酸鉀（KClO3），此反應(yīng)化學(xué)方程式是
3KClO=KClO3+2KCl
3KClO=KClO3+2KCl
．
（2）制備過程的主反應(yīng)為（a、b、c、d、e、f為化學(xué)計(jì)量系數(shù)）：aFe （OH） 3+b ClO-+cOH-=d FeO42-+e Cl-+f H2O，則a：f=
2：5
2：5
．
II、探究高鐵酸鉀的某種性質(zhì)：
實(shí)驗(yàn)1：將適量K2FeO4分別溶解于pH 為 4.74、7.00、11.50 的水溶液中，配得FeO42-濃度為 1.0mmol?L-1（1mmol?L-1=10-3mol?L-1）的試樣，靜置，考察不同初始 pH 的水溶液對K2FeO4某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖1（注：800min后，三種溶液中高鐵酸鉀的濃度不再改變）．

實(shí)驗(yàn)2：將適量 K2FeO4 溶解于pH=4.74 的水溶液中，配制成FeO42-濃度為 1.0mmol?L-1 的試樣，將試樣分別置于 20℃、30℃、40℃和 60℃的恒溫水浴中，考察不同溫度對K2FeO4某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖2．
（3）實(shí)驗(yàn)1的目的是
探究高鐵酸鉀在不同pH溶液中的穩(wěn)定性（或與水反應(yīng)的速率）
探究高鐵酸鉀在不同pH溶液中的穩(wěn)定性（或與水反應(yīng)的速率）
；
（4）實(shí)驗(yàn)2可得出的結(jié)論是
溫度越高，高鐵酸鉀越不穩(wěn)定（或溫度越高，高鐵酸鉀與水反應(yīng)的速率越快）
溫度越高，高鐵酸鉀越不穩(wěn)定（或溫度越高，高鐵酸鉀與水反應(yīng)的速率越快）
；
（5）高鐵酸鉀在水中的反應(yīng)為4FeO42-+10H2O?4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑．
由圖1可知，800min時(shí)，pH=11.50的溶液中高鐵酸鉀最終濃度比pH=4.74的溶液中高，主要原因是
PH=11.50的溶液中OH-離子濃度大，使上述平衡向左移動(dòng)
PH=11.50的溶液中OH-離子濃度大，使上述平衡向左移動(dòng)
；
Ⅲ、用高鐵酸鉀作高能電池的電極材料：
Al-K2FeO4電池是一種高能電池（以氫氧化鉀為電解質(zhì)溶液），該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式是：
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

人工固氮是指將氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過程．據(jù)報(bào)道，常溫、常壓、光照條件下，N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH3，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
N2（g）+3H2O（l）?2NH3（g）+
3
2
O2（g）△H=+765.0kJ/mol．
Ⅰ．請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)中畫出上述反應(yīng)在有催化劑和無催化劑兩種情況下反應(yīng)體系中的能量變化示意圖，并進(jìn)行標(biāo)注（包括△H）．

Ⅱ．目前工業(yè)合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-93.0kJ/mol．
回答下列問題：
（1）氫氣的燃燒熱△H=
-286.0
-286.0
kJ/mol．
（2）在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)，下列能表示達(dá)到平衡狀態(tài)的是
ac
ac
（填序號）．
a．混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
b．混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c．反應(yīng)容器中N2、NH3的物質(zhì)的量的比值不再發(fā)生變化
d．單位時(shí)間內(nèi)斷開a個(gè)H-H鍵的同時(shí)形成3a個(gè)N-H鍵
e．三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
（3）在恒溫恒容的密閉容器中，合成氨反應(yīng)的各物質(zhì)濃度變化曲線如圖所示．請回答下列問題：
①表示N2 的濃度變化的曲線是
C
C
（選填曲線代號“A”、“B”或“C”）．
②前25min 內(nèi)，用H2 的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率是
0.12 mol?L-1?min-1
0.12 mol?L-1?min-1
．
③在25min 末反應(yīng)剛好達(dá)到平衡，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
4
27
4
27
（計(jì)算結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示）．
若升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)值將
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）在第25min 末，保持其它條件不變，若升高反應(yīng)溫度并設(shè)法保持該溫度不變，在第35min末再次達(dá)到平衡．平衡移動(dòng)過程中H2 濃度變化了1.5mol?L-1，請你在圖中畫出第25min～40min NH3濃度變化曲線．
（5）在一定溫度下，將1mol N2和3mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測得氣體總物質(zhì)的量為2.8mol．
①達(dá)平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率α1=
60%
60%
．
②在相同條件下，若起始時(shí)只將NH3置于該容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為α2，當(dāng)α1+α2=1時(shí)，則起始時(shí)n （NH3）=
2
2
mol．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?煙臺模擬）第三代混合動(dòng)力車，可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車輪．汽車上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)．
（1）混合動(dòng)力車的內(nèi)燃機(jī)以汽油為燃料，汽油（以辛烷C8H18計(jì)）和氧氣充分反應(yīng)，每生成1mol水蒸氣放熱569.1kJ．則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
C8H18（l）+25/2O2（g）═8CO2（g）+9H2O（g），△H=5121.9kJ?mol-1
C8H18（l）+25/2O2（g）═8CO2（g）+9H2O（g），△H=5121.9kJ?mol-1
．
（2）混合動(dòng)力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬（以M表示）為負(fù)極，堿液（主要為KOH）為電解質(zhì)溶液．鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應(yīng)式為：H2+2NiOOH
放電
充電
 2Ni（OH）2
根據(jù)所給信息判斷，混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí)，乙電極周圍溶液的pH
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”），該電極的電極反應(yīng)式為
NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-
NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-
．
（3）汽車尾氣的主要成分是一氧化碳和氮氧化物，治理尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．
若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示．則從開始到達(dá)到平衡狀態(tài)的過程中，平均反應(yīng)速率v（CO2）=
0.027mol?L-1?min-1
0.027mol?L-1?min-1
（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
若保持溫度不變，20min時(shí)向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將
不
不
移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）． 20min時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是
b
b
（填字母）．
①加入催化劑　    �、诮档蜏囟�
③縮小容器體積      ④增加CO2的物質(zhì)的量
A．只有①B．只有②C．只有③D．只有④

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?天津模擬）為改善大氣質(zhì)量，國家擬于“十二五”期間，力爭將CO2變?yōu)槿剂匣蛴袡C(jī)化學(xué)產(chǎn)品的構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%．
I．一種將CO2變?yōu)槿剂匣蛴袡C(jī)化學(xué)產(chǎn)品的構(gòu)想分成3個(gè)步驟：
①利用濃碳酸鉀溶液吸收空氣中的CO2；
②將第①步吸收液電解產(chǎn)生H2和O2，同時(shí)分離出CO2；
③將第②步產(chǎn)生的H2（g）和CO2（g）在一定條件下轉(zhuǎn)化成CH4（g）和H2O（l）．
已知：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H1=-285.8kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H2=-889.6kJ/mol
寫出第③步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-253.6kJ/mol
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-253.6kJ/mol
．
II．目前，消除大氣污染有多種方法．
（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx．寫出甲烷直接將NO2還原得到無污染的產(chǎn)物的化學(xué)方程式
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
CH4+2NO2═N2+CO2+2H2O
．
（2）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
c(N2)c2(CO2)
c2(NO)c2(CO)
．
在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖1所示．

若保持溫度不變，20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將
不
不
移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）．
若20min時(shí)改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖1所示的變化，則改變的條件可能是
②
②
（填序號）．
①加入催化劑　  ②降低溫度　  ③縮小容器體積　  ④增加CO2的量
（3）最近，某科研單位研制成功一種處理SO2的方法：利用電化學(xué)原理將發(fā)電廠產(chǎn)生的大量SO2制成硫酸，裝置如圖2，其電池反應(yīng)方程式為：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，該電池電動(dòng)勢為1.06V．實(shí)際過程中，將SO2通入電池的
負(fù)
負(fù)
極（填“正”或“負(fù)”），負(fù)極反應(yīng)式為
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-
．用這種方法處理SO2廢氣的優(yōu)點(diǎn)是可回收大量有效能，副產(chǎn)品為H2SO4，減少環(huán)境污染．

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