题目

已知NH3和Cl2可快速反应：2NH3+3Cl2====N2+6HCl 图1-6为反应后总体积V（L）随原混合气体中Cl2的体积分数（x%）而变化的曲线。试计算：                                                              图1-6     （1）当反应结束后处于A、B两点时，原混合气体中Cl2的体积分数各是多少？    （2）当反应结束时处于A、B两点，混合气体的总体积各是多少升？    （3）若反应结束时气体总体积为11 L，求原混合物中Cl2的体积分数。   答案：解析：（1）当反应后气体总体积为最小值时，混合气体的总反应为：8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2，则在A点时原混合气体中Cl2的体积分数为：                当反应后气体总体积为最大值时，混合气体的总反应为：2NH3+3Cl2====6HCl+N2，则在B点时原混合气体中Cl2的体积分数为：    （2）若反应后处于A点时，混合气体的总体积为：55 L×＝5 L，若反应后处于B点时，混合气体的总体积为55 L×＝77 L。    （3）根据图象知道当反应后气体体积为11 L有两种情况：一种是NH3过量，另一种是有部分HCl存在的情况。    当NH3过量时，根据反应8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2利用差量法知道原混合气体中Cl2的体积为13．2 L，体积分数为：×100％＝24％。    当有部分HCl出现时，则同时发生两种反应，假设发生反应：8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2的NH3为x L，发生2NH3+3Cl2====6HCl+N2的NH3为y L，则有：     x L+y L+0．375x L+1．5 y L＝55 L     0．125 x L+3 y L+0．5 y L＝11 L    解得：x＝  y＝       答案：（1）当反应结束处于A、B两点时，原混合气体中Cl2的体积分数分别为27．27％、60％。    （2）当反应结束时处于A、B两点，混合气体的总体积分别是5 L、77 L。    （3）若反应结束时气体总体积为11 L，原混合物中Cl2的体积分数是30％。

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