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：

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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

   （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％。

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：×100％＝27．27％。
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：×100％＝60％。
（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＝
则Cl₂为：0．375× L+1．5× L＝16．5 L
则Cl₂的体积分数为：×100％＝30％