Question

化学平衡一道题，望详解

在一定的温度下，将100氢气和氮气的混合气体充入等压密闭容器中进行反应，达到平衡时维持温度不变，测得混合气体的密度是反映前密度的1.25倍，则达到平衡时。氮气的体积分数为？

Answer 1

设N2有xmL参加反应
N2 + 3H2 = 2NH3 ⊿（表示变化的量）
x 3x 2x 2x
反应前体积为100mL，反应后就变成了（100-2x）mL
总质量不变，因此体积之比等于密度的反比
所以100:(100-2x)=1.25
所以x=10
所以氮气体积20mL，总体积80mL，所以氮气的体积分数等于25%

Answer 2

不知道楼主的100是物质的量还是体积，怎么没加单位？姑且按物质的量算吧。因为pV=nRT,所以当恒温恒压时，V（体积）与n（物质的量）成正比。因为V=m/P(密度），而反应前后质量不变，因此物质的量与密度成反比。然后列三行求解即可。
N2+3H2 = 2NH3
起始 x 100-x 0
反应 y 3y 2y
平衡 x-y 100-x-3y 2y
100=1.25(x-y+100-x-3y+2y)
算出y即可，x可以消掉。答案是10%。