Question

11．在一定温度下，将100mL 氮气和氢气的混合气体充入等压密闭容器中进行反应，达平衡时维持温度不变，测得混合气体的密度是反应前密度的1.25倍，则达到平衡时，氨气的体积分数为（　　）

• A． 25%
• B． 27.5%
• C． 30%
• D． 37.5%

Answer 1

分析 设原混合气体中氮气的体积为a mL，则氢气的体积为（100-a）mL，令参加反应的氮气为x mL，利用三段式表示出平衡时各物质的体积，混合气体总质量不变，则密度与体积成反比，据此列方程计算x的值，从而求氨气的体积分数，由此分析解答．

解答 解：设原混合气体中氮气的体积为a mL，则氢气的体积为（100-a）mL，令参加反应的氮气为x mL，则：
          N₂+3 H₂?2 NH₃
起始（L）：a　　100-a　　　0
转化（L）：x     3x      2x
平衡（L）：a-x　100-a-3x  2x
混合气体总质量不变，则密度与体积成反比，则有：$\frac{100}{100-2x}$=1.25，解得x=10，
混合气体体积减少量等于氨气的体积，所以氨气的体积分数为$\frac{20}{100-20}$×100%=25%，故选A．

点评 本题考查化学平衡有关计算，题目计算量较大，侧重考查学生的分析计算能力，难度较大．