将氮气和氢气(物质的量之比为1:3)的混合气体通入合成塔,起始时气体总压强为3*10^7Pa,保持温度不变,达到平衡后,

问题描述:

将氮气和氢气(物质的量之比为1:3)的混合气体通入合成塔,起始时气体总压强为3*10^7Pa,保持温度不变,达到平衡后,压强变为2.5*10^7Pa,求平衡混合物中氨气的体积分数为多少?
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1个回答 分类:化学 2014-11-29

问题解答:

我来补答
解题前要明确由于温度不变,压强比等于浓度比,又等于体积比
现可知反应平衡时压强是原来起始压强的2.5/3
不妨设容器为1升,氮气起始通料为a 摩尔;
得氮气起始浓度为a摩尔每升,氢气起始浓度为3a摩尔每升
设N2转换了x摩尔
反应式 N2 +3H2 =可逆= 2NH3
起始浓度 a; 3a; 0
转化浓度 x; 3x; 2x
平衡浓度 a-x; 3a-3x; 2x
根据条件有方程
(a-x+3a-3x+2x) /(a+3a) =(2.5x10^7)/(3x10^7)
化简有(4a-2x)/(4a)= 2.5/3 即4a= 12x
“氮气在平衡混合物中体积分数”可表示为
2x/4a-2x
将4a=12x 代入有 2x/(12x-2x) 即 1/5 为所求
答:平衡混合物中氨气的体积分数为1/5
 
 
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