江苏绿化苗木:急问:一道答案不是19%的化学题,这里有小弟小妹等着大家来解答,拜托拜托!!

N2+3H2=2NH3

x 3x 2x
设H2转化率为x。
则上市就是他们参加反应的量
可见他们反应后 体积减少了2x
2x/4-2x=16%
得x=8/29
N2反应后的体积为 1-x/4-2x=21%

N2+3H2=2NH3

x 3x 2x
设H2转化率为x。
则上市就是他们参加反应的量
可见他们反应后 体积减少了2x
2x/4-2x=16%
得x=8/29
N2反应后的体积为 1-x/4-2x=21%

一、合成氨的条件

1.压强：20MPa—50MPa 原因：受动力、材料、设备等条件的限制。

2.温度：500℃ 催化剂的活性最大。

3.催化剂

4.不断将氨气液化分离。

5.氮气、氢气循环使用，并且不断补充氮气、氢气。

二、氮气、氢气的来源

N2来自于空气：方法一：液化空气

方法二：C燃烧 ，除去CO2得N2。

H2来自于水：方法一：电解水

方法二：水煤气法

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)

典型例题

【例1】将N2和H2按1：3混合，在一定条件下发生反应，达平衡时混合气体中NH3占25%（以上均为体积比），若混合前N2为100 mol，则N2的转化率为多少？

解析：

方法一：设平衡时有x molN2转化为NH3

N2 + 3H2 2NH3

起始: 100 300 0

变化: x 3 x 2 x

平衡: 100- x 300-3 x 2 x

平衡时混合气体的物质的量为（100- x）+（300-3 x）+2 x =400-2 x，由题意知：

2 x /（400-2 x）×100%=25%，解得x =40mol,所以N2的转化率为(40/100)×100%=40% 。

方法二：设平衡混合气为100体积，其中含NH3 25体积，

由 N2 + 3H2 2NH3 △V

1 3 2 2

所以生成25体积NH3，气体减少△V=25体积,耗N2=(1/2)×25=12.5体积,则反应前混合气为100+25=125体积。所以N2的转化率为40% 。

规律总结：

（1）用平衡计算题的三阶段思维法(起始、转化、平衡)来解此题。

（2）物质按计量数比加入时，各反应物的转化率是相同的。即N2、H2的转化率均为40% 。

（3）方法一思路较常规，方法二是用差量法求解的，显然后者更可取。

【例题2】合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定反应物的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体密度为0.554g/L（标况），从合成塔中出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g/L。求该合成氨厂N2的转化率为多少？

解析：

设N2、H2起始时的总物质的量为1mol,N2为x mol,则H2为(1- x)mol,依题意有：28 x +2(1- x)=0.5536×22.4,解得x =0.4 mol (N2) ,故H2为0.6mol。又设0.4molN2中有y mol发生了反应,则H2有3y mol发生了反应。

N2 + 3H2 2NH3.

起始： 0.4 0.6 0

变化： y 3y 2y

平衡： 0.4-y 0.6-3y 2y

n总=0.4-y+0.6-3y+2y=(1-2y)mol。

反应前后,气体总质量为一定值,则有关系式:1×22.4×0.5536=(1-2y) ×22.4×0.693 解得：y=0.1，转化率为0.1/0.4×100%=25%

规律总结：

(1)题中没有起始物质的量,可以通过假设总物质的量为1mol(或a mol),引发后面的思维。

(2)部分学生假设N2 为1mol、H2为3mol,再进行解题,显然依据不足。因题目并未说明N2、H2按化学方程式中物质的计量数投放物料,其结果必然错误。

【例题3】合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：

[Cu(NH3)2]Ac＋CO＋NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO＋热

(1)必须除去原料气中CO的原因是 。

(2)醋酸二氨合铜吸收CO的生产适宜条件应是 。

(3)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，醋酸铜氨液再生的生产适宜条件是 。

解析：以上反应的逆反应是吸热的、气体体积增大的可逆反应，根据化学平衡移动原理，应采用高温、低压的条件。

答案：（1）防止催化剂中毒；(2) 低温、加压；（3）高温、低压。

规律总结：

根据反应的特点，用平衡移动原理来分析。

针对性练习

一、 选择题（每小题有1～2个选项符合题意）

1 .在定容密闭容器中发生反应N2＋3H2 2NH3；△H＜0，下列叙述不正确的是( )

(1)加压，使正反应速率加快，逆反应速率减慢；平衡向正反应方向移动

(2)升高温度，使正反应速率变慢,逆反应速率加快；平衡向逆反应方向移动

(3)使用催化剂，既加快正、逆反应速率，又有利于平衡向正反应方向移动

(4)温度越低，单位时间内氨的产量越高。

(5)增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，反应物的利用率一定提高。

A．只有（1）（2） B.只有（1）（2）（3） C. 只有（4）（5） D.全不正确 翰林汇

2 .在密闭容器中放入5molH2和5molN2，在某温度下经过反应生成2molNH3,此时密闭容器压强是反应前压强的倍数为 ( )

A.2倍 B.1.5倍 C.0.8倍 D.0.5倍 翰林汇

3 .在合成氨N2＋3H2 2NH3的反应中，反应开始时有amolN2、bmolH2，在一定条件下达平衡时，有cmol NH3生成，则NH3在反应混合物中的体积百分比是( )

A. ％ B. ％ C. ％ D. ％ 翰林汇

4 .将2molN2和8molH2压入V L密闭容器中，在一定条件下反应，经1min后达到平衡状态测得平衡混合物中有2molNH3，则下列叙述中不正确的是( )

A.平衡时容器内的压强与起始时容器内压强之比为4:5

B.平衡时H2的转化率为50％

C.用H2浓度变化表示的反应速率v(H2)=3mol/L·min

D.平衡时混合气体的平均式量为9翰林汇

翰林汇5 .N2＋3H2 2NH3合成氨反应中，在下列情况下，不能使反应速率加快的是( )

A.加入N2 B.扩大容器的体积 C.加入适量的还原铁粉 D.升高温度翰林汇

6 .某合成氨反应，在恒容容器中达平衡时，N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、3a mol、0.5a mol。再往容器中通入0.2 molN2、0.6 molH2、0.1mol NH3，平衡移向( )

A.正方向 B.逆方向 C.不移动 D.方向无法确定翰林汇

翰林汇7．NH3加热分解为N2和H2，在相同条件下，测得分解后混合气体密度为分解前的2/3，则氨的分解率为( )

A.50% B.60% C.40% D.80%

翰8 .下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是( )

A.使用铁触媒，有利于N2和H2合成氨

B.高压比常压条件更有利于合成氨的反应

C.500℃比室温更有利于合成氨的反应

D.合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率

9 .在密闭容器中，将一定量氨加热使其发生分解反应：2NH3(g) N2(g)+3H2(g)，当达平衡时，测得有25%的氨分解，此时，容器内的压强是原来的 ( )

A.1.125倍 B.1.25倍 C.1.375倍 D.1.50倍

10 .一定温度下，向密闭容器中充入1.0molN2和3.0molH2,反应达到平衡时测得NH3的物质的量为0.6mol。若在该容器中开始时N2的物质的量为2.0mol，H2为6.0mol，则平衡时NH3的物质的量为

A.若为定容容器，n(NH3)=1.2mol B.若为定容容器，n(NH3)<1.2mol

C.若为定压容器，n(NH3)=1.2mol D.若为定压容器，n(NH3)>1.2mol翰林汇

11.如图是合成氨的简要流程示意图，沿X路线回去的物质是( )

A.N2和H2 B.催化 C.NH3 D.H2

二、填空题

12.298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)＋92.4kJ。在该温度下，取1molN2和3molH2放入一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是 。

翰林汇翰林汇13．一定温度下将N2与H2以1：3的物质的量比充入某密闭容器，测得压强为1.50×106Pa。反应达平衡，测得其中含NH316%（物质的量比），则平衡时容器内的压强为____ Pa。翰林汇

14．在一定条件下，把3molN2和3molH2通入一个一定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2＋3H3 2NH3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于平衡状态，此时容器内气体的压强为 。若在上述完全相同的容器中，维持温度不变，通入1molNH3和 mol N2、 molH2,才能使容器内的压强仍为 。平衡时N2物质的量取值范围在 mol至 mol之间，NH3的量在 mol至 mol之间。达到平衡时，H2和NH3均为1.5mol，你认为是否合理？翰林汇

三、计算题

15．在合成氨生产中，测得合成塔入口处气体体积比V(N2): V (H2): V (NH3)=6:18:1, 出口处气体体积比V(N2): V (H2): V(NH3)=9:27:8，则氢气的转化率为多少?

16．将N2和H2按一定比例混合，在相同状况下其密度是H2的3.6倍。取0.5mol该混合气体盛入密闭容器内，使之发生反应并在一定条件下达到平衡。已知反应达平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.76倍。试求：

(1)反应前混合气体中N2和H2的体积比。(2)达平衡时混合气体中氨的物质的量。

(3)求平衡时N2的转化率。

17.恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2 (g)＋3 H2(g) 2NH3(g)

(1) 若反应进行到某时刻t时，nt (N2)＝13 mol，nt (NH3)＝6 mol，计算a的值

(2) 反应达平衡时，混合气体的体积为726.8 L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。

(3) 原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平) ＝ 。

(4) 原混合气体中，a∶b＝ 。

(5) 达到平衡时，N2和H2的转化率之比， (N2)∶ (H2)＝ 。

(6) 平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝ 。

参考答案：

1．D 2.C 3.C 4.B C 5.B 6.A 7.A 8.B 9.B 10.C 11.A

12.该反应为可逆反应，1molN2和3molH2反应达平衡时，始终不能全转化为2molNH3，故放出热量小于92.4kJ 13．1.29×106 14.2.5molN2，1.5molH2；2mol至3mol；0mol至2mol，不可能 15.25% 16.(1)1:4 (2)0.12mol (3)60%

17.⑴ 解法一：由反应的化学方程式得知，反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2，设反应掉的N2的物质的量为x mol。则 x∶6＝1∶2 解之x ＝3 a ＝13＋3＝16

⑵ n平(NH3)＝ 716.8L -1 ×25%＝32 mol×25%＝8 mol

解法二：N2 (g)＋3H2(g) 2NH3(g)

开始时 a b 0

t时 13 6

在t时生成 6 mol NH3，消耗了3 mol N2，所以a ＝13＋3＝16

⑵ n平(NH3)＝ 716.8L -1 ×25%＝32 mol×25%＝8 mol

⑶ 5∶4 ⑷ 2∶3 ⑸ 1∶2 ⑹ 3∶3∶2

不好意思，我忘了，呵呵，不过类似的题目在各种参考书中很多的啊，找找吧，可能“黄冈”上就有。呵呵，不好意思