某一均勻氣相反應 A(g) + 5B(g) → 6C(g) + 4D(g)。今將 A 氣體 0.1 mol、B 氣體 0.5 mol 以及不參與反應的氬氣 0.4 mol 同時注入恆溫恆壓反應器後開始反應,已知反應器初始體積 V0 為 5 m³,所有氣體皆為理想氣體,請問反應器體積 V 與氣體 A 轉化率 xA 之關係式為下列何者?
AV = 5 + 2xA正確答案
BV = 5 − xA
CV = 5 + 20xA
DV = 10 + 4xA
答案與詳解
初始總莫耳數 Nt0 = 0.1(A) + 0.5(B) + 0.4(Ar) = 1.0 mol。A的初始莫耳分率 yA0 = 0.1/1.0 = 0.1。每反應1莫耳A,總莫耳數增加 δ = (6+4)-(1+5) = 4。膨脹因子 εA = yA0 × δ = 0.4。代入公式 V = V0(1 + εA xA) = 5(1 + 0.4xA) = 5 + 2xA。
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