Question

在合成氨時，將1體積氮氣和3體積H₂混合后通過合成塔中的催化劑，若從塔中導出的混合氣體中，氨氣的體積分數為12%，求N₂和H₂的體積分數各為多少．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：反應后混合氣體為N₂、H₂、NH₃，合成氨中N₂、H₂按體積比1：3反應，而二者化學計量數之比為1：3，故反應后混合氣體中N₂、H₂的體積之比為1：3，根據NH₃的體積分數計算反應后混合氣體中N₂、H₂的總體積分數，進而計算N₂和H₂的體積分數．

解答： 解：發生反應：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃，反應后混合氣體為N₂、H₂、NH₃，合成氨中N₂、H₂按體積比1：3反應，而二者化學計量數之比為1：3，故反應后混合氣體中N₂、H₂的體積之比為1：3，
NH₃的體積分數為12%，則反應后混合氣體中N₂、H₂的總體積分數為1-12%=88%，
反應后混合氣體中N₂的體積分數為88%×

1

4

=22%，H₂的體積分數為88%-22%=66%，
答：反應后N₂的體積分數為22%，H₂的體積分數為66%．

點評：本題考查化學方程式計算，難度不大，注意充分利用方程式判斷反應后氮氣與氫氣的體積之比．