化学问题 计算3
某工厂测得合成塔入口处N2、H2混合气体的密度为0.5536g/L(标况),合成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。
在合成塔前,气体的平均分子量=0。5536*22。4=12。4。 则N2/H2=2/3 既N2和H2的摩尔比是2/3, 在合成塔出来的气体,平均分子量=0。693*22。4=15。52 设原来有1mol气体,则N2是0。4mol,H2受0。
6mol,按质量守恒定律, 反应后气体的物质的量=12。4/15。52=0。8mol,气体的物质的量减少了0。2mol,按反应关系 N2 +3H2 = 2NH3 Δn 1 3 2 2 x 0。
2mol x=0。1mol , N2的转化率α=0。1mol/0。4mol *100% =25% 答:这工厂合成氨中N2的转化率是25%,(顺便说明的是H2的转化率是50%,大于N2的转化率,是因为,N2/H2=2/3,而在他们是/3时,他们转化率是一样的,可见,增加N2的量,提高了,H2的转化率,但在实际生产上,是没有这种情况的,这不利于合成氨的连续生产,在合成氨中,N2和H2的量一定要按N2/H2 =1/3的投入运转的。
本题无意义) 。
解:反应前混合气体的平均相对分子质量为:0。5536*22。4=12。4 根据“十字交叉法”得出氮气与氢气的分子个数比为:10。4:15。6 设n(N2)=10。4mol,n(H2)=15。6mol平衡时氮气的转化率为X -------N2 +---3H2--------=------2NH3 反应前:10。
4---15。6---------------0 反应:10。4X----3*10。4X---------2*10。4X 平衡时:10。4(1-X)--15。6-3*10。4 X---2*10。4X 平衡时混合气体物质的量为:10。4-10。
4X+15。6-3*10。4X+2*10。4X=26-20。8X(mol) 平衡时混合气体的相对分子质量为:0。693*22。4=15。5 由于平衡时质量等于原混合气体的质量。则: (10。4*28+15。6*2)/(26-20。8X)=15。
5 解得:X=25% 。
答:我们先计算N2和H2的物质的量的比值, 求H2\混合气体的平均分子量.M=d*22.4=12.4.再计算它们的分子数比 N2:H2=2:3.设原来气体是1mol...详情>>