Question

一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是

A.16.7%                                B.20.0%

C.80.0%                                 D.83.3%

Answer 1

A

解析:

解法1  设N₂、H₂起始的物质的量分别为x、y、z，N₂转化的物质的量为z，得出

 N₂+3H₂2NH₃

               起始  x    y        0

       反应  z     3z       2z    

               平衡x—z   y—3z    2z

         平衡时总的物质的量为（x-z）+(y-3z)+2z=x+y-2z

         即生成氨气的物质的量就是气体总的减少的物质的量。根据2z/(x+y-2z)=20%可得z=(x+y)/12，所以体积缩小的百分率为2z/(x+y)=1/6≈16.7%

         解法2   设平衡时混合气体的体积为V，则氨气为20% V，

   N₂+3H₂2NH₃       体积减少2

                20%V       20%V

则反应前N₂和H₂体积为V+20%V=120%V=1.2V，减少体积/反应前的体积=(0.2V/1.2V)×100%≈16.7%