总压强为3.0×107 Pa时,N2、H2混合气体(体积之比为1:3)通入合成塔中,反应达平衡时,压强降为2.5×107Pa,则平衡时混合气体中NH3的体积分数为( ) A.35% B.30% C.25% D.20%
问题描述:
总压强为3.0×107 Pa时,N2、H2混合气体(体积之比为1:3)通入合成塔中,反应达平衡时,压强降为2.5×107Pa,则平衡时混合气体中NH3的体积分数为( )
A. 35%
B. 30%
C. 25%
D. 20%
答
设起始时N2为1mol,H2为3mol,平衡时转化了xmolNH3,
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始:1mol 3mol 0
转化:xmol 3xmol 2xmol
平衡:(1-x)mol (3-3x)mol 2xmol
在温度、体积不变的情况下,反应前后气体的物质的量之比等于压强之比,
则
=4−2x 4
2.5 3
x=
1 3
则平衡时混合气体中NH3的体积分数为
×100%=20%,2×
1 3 4−2×
1 3
故选D.