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將1molN2和3molH2進行合成氨試驗后，測得反應后混合氣體（N2、H2和NH3）的平均摩爾質量為10.2g?mol-1，則N2的轉化率約為（　　）
分析：反應前后氣體的質量不變，據(jù)此計算反應后混合氣體的總的物質的量，根據(jù)反應前后混合氣體總物質的量的差量，根據(jù)方程式利用差量法計算令參加反應的氮氣的物質的量，進而計算氮氣的轉化率．
解答：解：反應前后氣體的質量不變，故反應后混合氣體的總的物質的量=
1mol×28g/mol+3mol×2g/mol
10.2g/mol
=
10
3
mol，
故反應前后混合氣體總物質的量的差量為1mol+3mol-
10
3
mol=
2
3
mol，則：
 N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）物質的量減少
1mol                       2mol
n（N2）                      
2
3
mol                        
故n（N2）=
1
3
mol，
故氮氣的轉化率為
1
3
mol
1mol
×100%=33.3%，
故選D．
點評：本題考查化學平衡計算，難度不大，注意計算反應后混合氣體總的物質的量，利用差量法計算參加反應的氮氣，學生容易利用三段式導致計算復雜．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

合成氨對農業(yè)生產及國防建設均具有重要意義．
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ?mol-1
（1）在恒溫恒容密閉容器中進行的合成氨反應，下列能表示達到平衡狀態(tài)的是
ac
ac
（填序號）．
a．混合氣體的壓強不再發(fā)生變化
b．混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c．反應容器中N2的物質的量濃度不再發(fā)生變化
d．單位時間內斷開a個H-H鍵的同時形成3a個N-H鍵
e．三種物質的濃度比恰好等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比
f． NH3的生成速率與H2的消耗速率之比為2：3
（2）在恒溫恒容的密閉容器中，合成氨反應的各物質濃度變化曲線如圖所示．
①前25min 內，用H2 的濃度變化表示的化學反應平均速率是
0.12mol?L-1?min-1
0.12mol?L-1?min-1
．
②在25min 末反應剛好達到平衡，則該溫度下反應的平衡常數(shù)K=
0.15
0.15
（計算結果保留兩位小數(shù)），達到平衡時，H2的轉化率α=
50%
50%
．若升高溫度，該反應的平衡常數(shù)值將
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）下列措施中能使n（H2）/n（NH3）增大的有
AC
AC
．
A．升高溫度                 B．加入催化劑          C．將N2（g）從體系中分離
D．再充入1molN2和3mol H2E．體積不變，充入He（g），使體系總壓強增大．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

科學家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．
（1）傳統(tǒng)“人工固氮”的反應為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．一定溫度下，將1molN2和3molH2通入到體積為0.5L的密閉容器中，達到平衡狀態(tài)時H2的轉化率為50%，該溫度下該反應的平衡常數(shù)K=
4
27
4
27
（用分數(shù)表示）．
（2）最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應：2N2（g）+6H2O（l）═4NH3 （g）+3O2（g）△H=Q kJ?mol-1
①已知該反應的平衡常數(shù)K與溫度的關系如右圖，則此反應的Q
＞
＞
0 （填“＞”“＜”或“=”）．
②將反應生成的混合氣體通入水中即可得氨水．用水稀釋0.1mol?L-1氨水，溶液中隨著水量的增加而增大的是
D
D
（填字母標號）．
A．
c(NH3?H2O)
c(OH-)
                 B．
c(NH4+)?c(OH-)
c(NH3?H2O)

C．c（H+）?c（OH-）                 D．
c(H+)
c(OH-)

（3）氨催化氧化法制硝酸的主要反應為：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H＜0；在容積為1升的密閉容器中發(fā)生該反應，容器內部分物質的含量如下表：
時間/物質的量 n（NH3） （mol） n（O2 ） （mol） n（NO） （mol）
起始 1.600 3.200 0.000
第2min a 2.700 0.4000
第4min 0.600 1.950 1.000
第6min 0.600 1.950 1.000
①反應在第2min到第4min時，NH3的平均反應速率為
0.3
0.3
mol/（L?min）．
②對于上述反應的下列判斷，正確的是
D
D
（填序號）．
A．若升高反應體系的溫度，平衡時體系中NH3%將減小
B．若增大反應體系的壓強，平衡時體系中NO%將增大
C．若升高反應體系的溫度，平衡時體系中H2O%將增加
D．不論該反應是否在催化劑存在的條件下進行，平衡時體系中O2%保持不變．

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年山東省日照市高三第一次模擬考試理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

人工固氮是指將氮元素由游離態(tài)轉化為化合態(tài)的過程。

I.最近一些科學家研究采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）實驗氮的固定一電解法合成氨，大大提高了氮氣和氫氣的轉化率�？偡磻綖椋篘2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，則在電解法合成氨的過程中，應將H2不斷地通入_________極（填“陰”或“陽”） ；向另一電極通入N2，該電極的反應式為__________________________。

II.據(jù)報道，在一定條件下，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，主要產物為NH3，相應的反應方程式為：2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)   △H＝Q。

（1）上述反應的平衡常數(shù)表達式為_______________。

（2）取五份等體積N2和H2O的混合氣體（物質的量之比均為1：3），分別加入體積相同的恒容密閉容器中，在溫度不相同的情況下發(fā)生反應，反應相同時間后，測得氮氣的體積分數(shù)與反應溫度T的關系曲線如圖所示，則上述反應的Q________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）若上述反應在有催化劑的情況下發(fā)生，則下圖所示的a、b、c、d四條曲線中，能表示反應體系能量變化的是_______（選填字母代號），圖中△H的絕對值為1530kJ·mol-1。

III.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）結合II中的數(shù)據(jù)，則O2(g)＋2H2(g)＝2H2O(g)的△H＝______________。

（2）在一定溫度下，將1molN2和3mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應，達到平衡狀態(tài)時，測得氣體總物質的量為2.8mol。

①達平衡時，H2的轉化率α1＝______________。

②在相同條件下，若起始時只將NH3置于該容器中，達到平衡狀態(tài)時NH3的轉化率為α2，當α1＋α2＝1時，則起始時NH3的物質的量n(NH3)＝_____________mol。

 

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科目：高中化學 來源：河北省期末題 題型：單選題

已知一定溫度和壓強下，合成氨反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=-92．0KJ·mol-1將1molN2和3mol H2充入一密閉容器中，保持恒溫恒壓，在催化劑存在時進行反應，達到平衡時，測得N2的轉化率為
20%。若在相同條件下，起始時在該容器中充入2molNH3，反應達到平衡時的熱量變化是
[     ]
A．吸收18．4KJ熱量
B．放出18．4KJ熱量
C．吸收73．6KJ熱量
D．放出73．6KJ熱量

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科目：高中化學 來源： 題型：

已知一定溫度和壓強下，合成氨反應：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）；△H=-92．0KJ·mol-1，將1molN2和3mol H2充入一密閉容器中，保持恒溫恒壓，在催化劑存在時進行反應，達到平衡時，測得N2的轉化率為α1，放出熱量為Q1。若在相同條件下，起始時在該容器中充入2mol NH3，反應達到平衡時測得NH3的轉化率為α2 ，吸收熱量為Q2。下列說法錯誤的是                                                                                                                    （   ）

       A．Q1+ Q2 =  92．0KJ                    B．α1 + α2 = 1

       C．Q1+ Q2 = 184．0KJ                  D．α1/α2 = Q1/ Q2

 

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