作者Flame2003 (Flame)
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標題Re: [考題] 102年 地特三等 環化環微
時間Fri Apr 3 23:10:04 2015
※ 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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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Examination/M.1428073807.A.0AE.html
→ DLCSEA: 若未假設氮氣分壓為0.79 這題真的很傷腦筋 04/04 00:51
→ DLCSEA: 這樣的解法比較合理 04/04 00:51
→ marquesstw: 感謝f大的分享，我是考慮的厭氧環境是密閉環境。申論 04/04 00:55
→ marquesstw: 題沒有標準答案也是考選部需要考慮的問題，考生只能 04/04 00:55
→ marquesstw: 問一些老師尋求解答。 04/04 00:55
推 marquesstw: 在施英隆著的環境化學第27頁有一模一樣例題，看樣子 04/04 03:25
→ marquesstw: 石濤老師算錯了。 04/04 03:25
→ marquesstw: 我這本是2002年版，很明顯此題是抄這本書 。 04/04 03:40
推 DLCSEA: 感謝m大的分享 我比較好奇的是..為何平衡完後 氮 氫氣兩者 04/04 19:58
→ DLCSEA: 的比例會是1:3 04/04 19:58
推 DLCSEA: 化學反應式的起始反應物 N2 + 3 H2 是指反應消耗 04/04 20:01
→ DLCSEA: 反應消耗的氮 氫氣比例為1:3 但為何平衡後氮 氫氣兩者比例 04/04 20:02
→ DLCSEA: 減去消耗氮:氫氣=1:3後 殘留的氮:氫氣比例會是1:3 04/04 20:04
→ DLCSEA: 這是比較讓我感覺到不合理之處..純粹互相討論 ^ ^ 04/04 20:05
→ DLCSEA: 不過m大能找到這題出處 真的蠻厲害的 也花很多時間 04/04 20:07
推 shck: 謝謝M大提供出處，以及F大的想法!!! 04/08 11:10