将氮气和氢气（物质的量之比为1：3）的混合气体通入合成塔，

解题前要明确由于温度不变,压强比等于浓度比,又等于体积比

现可知反应平衡时压强是原来起始压强的2.5/3

不妨设容器为1升,氮气起始通料为a 摩尔;
得氮气起始浓度为a摩尔每升,氢气起始浓度为3a摩尔每升
设N2转换了x摩尔
反应式 N2 +3H2 =可逆= 2NH3
起始浓度 a； 3a； 0
转化浓度 x； 3x； 2x
平衡浓度 a-x； 3a-3x； 2x

根据条件有方程
(a-x+3a-3x+2x) /(a+3a) =(2.5x10^7)/(3x10^7)
化简有(4a-2x)/(4a)= 2.5/3 即4a= 12x

“氮气在平衡混合物中体积分数”可表示为
2x/4a-2x
将4a=12x 代入有 2x/(12x-2x) 即 1/5 为所求
答：平衡混合物中氨气的体积分数为1／5

1.合成氨的工艺流程
(1)原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化 对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
① 一氧化碳变换过程
在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%~40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下：
CO+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ
由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。
② 脱硫脱碳过程
各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合