在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行工業(yè)合成氨的模擬實(shí)驗(yàn): N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后.分離出氨.并補(bǔ)充氮?dú)?氫氣物質(zhì)的量之比與起始時(shí)相同的原料氣.以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn).各組分物質(zhì)的量和時(shí)間的關(guān)系如下圖所示. (1)起始時(shí)刻氮?dú)馀c氫氣的物質(zhì)的量之比n(N2)∶n(H2)= .反應(yīng)開始至15 min時(shí)第一次達(dá)到平衡.容器體積為1 L.這段時(shí)間內(nèi).以NH3的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率是 . (2)寫出代表H2的曲線在下列時(shí)刻的坐標(biāo)并在圖上畫出t1-t2間的曲線: t1補(bǔ)充原料氣之后:,t2處于平衡狀態(tài)時(shí):. (3)第一次達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是 . 以t1補(bǔ)充原料氣之后為起始狀態(tài).第二次達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是 . 以這樣的氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比補(bǔ)充原料氣.試計(jì)算經(jīng)濟(jì)上是否合算? 解析:(1)觀察圖像的起點(diǎn).氮?dú)鉃?.00 mol.氫氣為3.30 mol.其比值為:1∶3.3,縱坐標(biāo)每小格為0.20 mol.則v(NH3)=0.20 mol/=0.013 3 mol/. (2)第一次平衡時(shí).氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.90 mol.在t1時(shí).加入氮?dú)鈶?yīng)為0.10 mol.再根據(jù)“補(bǔ)充氮?dú)?氫氣物質(zhì)的量之比與起始時(shí)相同的原料氣 .可求出應(yīng)加入的氫氣的物質(zhì)的量為:0.10 mol×3.3=0.33 mol.而第一次平衡時(shí).氫氣為3.00 mol.故t1補(bǔ)充原料氣之后的坐標(biāo)為,第二次平衡時(shí).生成氨氣仍為0.20 mol.消耗的氫氣為0.30 mol.氮?dú)鉃?.10 mol.故平衡氣體中.氫氣的物質(zhì)的量為 mol.t2處于平衡狀態(tài)時(shí)的坐標(biāo)為. (3)第一次平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為:×100%=9.09%, 第二次平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為:×100%=9.01%,第二次的轉(zhuǎn)化率低.不合算. 答案:(1)1∶3.3 0.013 3 mol/ (3)9.09% 9.01% 不合算 查看更多

 

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在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行工業(yè)合成氨的模擬實(shí)驗(yàn):

N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,分離出氨,并補(bǔ)充氮?dú)狻錃馕镔|(zhì)的量之比與起始時(shí)相同的原料氣,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的生產(chǎn),各組分物質(zhì)的量和時(shí)間的關(guān)系見下圖。

(1)起始時(shí)刻氮?dú)馀c氫氣的物質(zhì)的量之比n(N2)∶n(H2)=___________。反應(yīng)開始至15 min時(shí)第一次達(dá)到平衡,容器體積為1 L,這段時(shí)間內(nèi),以NH3的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率是___________。

(2)寫出代表H2的曲線在下列時(shí)刻的坐標(biāo):

t1補(bǔ)充原料氣之后:(_________,_________),t2處于平衡態(tài)時(shí):(_________,_________)。

在圖上畫出t1—t2間的曲線。

(3)第一次達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是___________。以t1補(bǔ)充原料氣之后為起始狀態(tài),第二次達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是___________。

以這樣的氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比補(bǔ)充原料氣,經(jīng)濟(jì)上是否合算?___________。

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在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行工業(yè)合成氨的模擬實(shí)驗(yàn):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,分離出氨,并補(bǔ)充氮?dú)狻錃馕镔|(zhì)的量之比與起始時(shí)相同的原料氣,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),各組分物質(zhì)的量和時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。
(1)起始時(shí)刻氮?dú)馀c氫氣的物質(zhì)的量之比n(N2)∶n(H2)=________。反應(yīng)開始至15 min時(shí)第一次達(dá)到平衡,容器體積為1 L,這段時(shí)間內(nèi),以NH3的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率是________。
(2)寫出代表H2的曲線在下列時(shí)刻的坐標(biāo)并在圖上畫出t1~t2間的曲線:t1補(bǔ)充原料氣之后:(________,________);t2處于平衡狀態(tài)時(shí):(________,________)。
(3)第一次達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是________。以t1補(bǔ)充原料氣之后為起始狀態(tài),第二次達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是________。以這樣的氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比補(bǔ)充原料氣,試計(jì)算經(jīng)濟(jì)上是否合算?________

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在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行工業(yè)合成氨的模擬實(shí)驗(yàn):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,分離出氨,并補(bǔ)充氮?dú)、氫氣物質(zhì)的量之比與起始時(shí)相同的原料氣,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),各組分物質(zhì)的量和時(shí)間的關(guān)系如圖所示.(各平衡狀態(tài)時(shí)N2物質(zhì)的量均可視為0.9mol)
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(1)起始時(shí)刻氮?dú)馀c氫氣的物質(zhì)的量之比n(N2):n(H2)=
 
.反應(yīng)開始至15min時(shí)第一次達(dá)到平衡,容器體積為1L,這段時(shí)間內(nèi),以NH3的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率是
 

(2)寫出代表H2的曲線在下列時(shí)刻的坐標(biāo)并在圖上畫出,t1~t2間的曲線:
t1補(bǔ)充原料氣之后;(
 
,
 
);
t2處于平衡狀態(tài)時(shí):(
 
,
 
).
(3)第一次達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是
 
.(保留3位有效數(shù)字,下同)以t1補(bǔ)充原料氣之后為起始狀態(tài),第二次達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率是
 
.以這樣的氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量之比補(bǔ)充原料氣,試計(jì)算經(jīng)濟(jì)上是否合算?
 

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在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行合成氨工業(yè)的模擬實(shí)驗(yàn),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間,并建立相應(yīng)的平衡以后,及時(shí)分離出氨并補(bǔ)充與起始原料比相同的氮?dú)夂蜌錃,以?shí)現(xiàn)連續(xù)的生產(chǎn)過程,在1 L的密封容器中,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0

請根據(jù)圖示回答下列問題:

(1)反應(yīng)起始時(shí),氮?dú)馀c氫氣的物質(zhì)的量之比n(N2)∶n(H2)=___________。在25 min時(shí)合成氨反應(yīng)第一次達(dá)到平衡,其間以H2的濃度變化所表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率為_________。

(2)在t1時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是_______________、_______________。請計(jì)算氫氣在變化后t1起點(diǎn)時(shí)的坐標(biāo)(___________,___________)以及在t2平衡時(shí)的坐標(biāo)(___________,___________)。

(3)經(jīng)歷十次上述的循環(huán)過程,計(jì)算在t11達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的物質(zhì)的量之比n(N2)∶n(H2)=___________,整個(gè)過程中N2和H2的總轉(zhuǎn)化率之比α(N2)∶α(H2)=___________。

(4)根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,請你建議合成氨反應(yīng)的最佳原料比是:n(N2)∶n(H2)=_________。

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在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行合成氨工業(yè)的模擬實(shí)驗(yàn),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間,并建立相應(yīng)的平衡以后,及時(shí)分離出氨并補(bǔ)充與起始原料比相同的氮?dú)夂蜌錃猓詫?shí)現(xiàn)連續(xù)的生產(chǎn)過程,在1 L的密封容器中,一定條件下會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH0

請根據(jù)上圖所示回答下列問題:

(1)t1時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是________.請計(jì)算氫氣在t1起點(diǎn)時(shí)的坐標(biāo)(________________)以及在t2平衡時(shí)的坐標(biāo)(________,________)

(2)經(jīng)歷十次上述循環(huán)過程后,在t11達(dá)到平衡時(shí),N2H2的物質(zhì)的量之比為n(N2)n(H2)________,整個(gè)過程中N2H2的總轉(zhuǎn)化率之比α(N2)∶α(H2)________

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