Question

合成氨时，将1体积氮气和3体积氢气混合后通入合成塔，若从塔中导出的混合气体中，氨气的体积分数为25%，求N₂和H₂的体积分数各为多少？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：

分析：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．

解答： 解：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25%，则反应后混合气体中N₂、H₂的总体积分数为1-25%=56.25%，
反应后混合气体中N₂的体积分数为75%×

1

4

=18.75%，H₂的体积分数为75%-18.75%=56.25%，
答：反应后N₂的体积分数为18.7%，H₂的体积分数为56.25%．

点评：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．