在合成氨时,将1体积氮气和3体积H2混合后通过合成塔中的催化剂,若从塔中导出的混合气体中,氨气的体积分数为12%,求N2和H2的体积分数各为多少.

问题描述:

在合成氨时,将1体积氮气和3体积H2混合后通过合成塔中的催化剂,若从塔中导出的混合气体中,氨气的体积分数为12%,求N2和H2的体积分数各为多少.

发生反应:N2+3H2

  催化剂  
.
高温高压
2NH3,反应后混合气体为N2、H2、NH3,合成氨中N2、H2按体积比1:3反应,而二者化学计量数之比为1:3,故反应后混合气体中N2、H2的体积之比为1:3,
NH3的体积分数为12%,则反应后混合气体中N2、H2的总体积分数为1-12%=88%,
反应后混合气体中N2的体积分数为88%×
1
4
=22%,H2的体积分数为88%-22%=66%,
答:反应后N2的体积分数为22%,H2的体积分数为66%.