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%

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,

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
1
3
4−2×
1
3
×100%
=20%,
故选D.