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.
答
发生反应:N2+3H2
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,
催化剂 .高温高压
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%×
=22%,H2的体积分数为88%-22%=66%,1 4
答:反应后N2的体积分数为22%,H2的体积分数为66%.
答案解析: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,根据NH3的体积分数计算反应后混合气体中N2、H2的总体积分数,进而计算N2和H2的体积分数.
考试点:化学方程式的有关计算.
知识点:本题考查化学方程式计算,难度不大,注意充分利用方程式判断反应后氮气与氢气的体积之比.