总压强为3.0×107 Pa时，N2、H2混合气体（体积之比为1：3）通入合成塔中，反应达平衡时，压强降为2.

设起始时N₂为1mol，H₂为3mol，平衡时转化了xmolNH₃，
N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g）
起始：1mol 3mol 0
转化：xmol3xmol 2xmol
平衡：（1-x）mol （3-3x）mol2xmol
在温度、体积不变的情况下，反应前后气体的物质的量之比等于压强之比，
则[4−2x/4]=[2.5/3]
x=[1/3]
则平衡时混合气体中NH₃的体积分数为
2×
1
3
4−2×
1
3×100%=20%，
故选D．

点评：
本题考点： 化学平衡的计算．

考点点评： 本题考查化学平衡的计算，题目难度中等，注意在温度、体积不变的情况下，反应前后气体的物质的量之比等于压强之比．