102年 地特三等 環化環微 - 考試

※ 引述《shck (SHCK)》之銘言：
: [考題] 國考歷屆考題與考題觀念討論(書裡看到的選這個)請附上想法、出處
: [考題]102 地特三等 環化環微
: 厭氧微生物代謝使得氮氣與氫氣作用形成氨氣，當35度C平衡時，氨的莫耳分率為10.9%
: ，且總壓力為一大氣壓，試求在35度C時該反應之平衡常數?
: 想法：
: N2 + 3 H2 → 2 NH3
: 濃度 a-s b-3s 2s
: [NH3]^2 [2s]^2
: k = ---------- = -------------
: [N2][H2]^3 [a-s][b-3s]^3
: 已知s=0.109,條件好像不夠?
: 是否有我沒注意到的條件?
: 感謝各位大大指教

先跟m大說聲抱歉，小弟不是要針對您
只是提供自己的想法供大家參考及討論

解法:假設反應只有氮氣、氫氣及氨參予，不考慮氧氣(因為厭氧狀態)
N2一開始為79%，即0.79atm

N2 + 3 H2 -> 2 NH3
原始 a b
反應 -s -3s +2s
----------------------------
最終 (a-s) (b-3s) 2s

因為一開始只有N2及H2
[N2]o=0.79atm
最終氨濃度[NH3]f=2s=0.109atm
可知s=0.0545
再推至最終氮氣及氫氣濃度
[N2]f=(a-s)=0.79-0.0545=0.7355atm
[H2]f=1-0.7355-0.109=0.1555atm(最終壓力為1atm,故扣除氮氣及氨分壓即為氫氣濃度)
亦可知最初氫氣濃度[H2]o=0.1555+3*0.0545=0.319atm

(0.109)^2
平衡常數K=-------------------
(0.7355)(0.1555)^3
=4.3 atm^-2

不過此解法，在一開始氮氣假設為0.79atm
或許許多人會覺得有點謙強，不過要解未知數a及b
小弟想到的也只能做此假設
以上僅供參考，若有錯誤尚請見諒


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