题目
40℃时,反应 N_2O_4(g)⇌2NO_2(g) 的 K^Θ=0.90 ,若平衡时总压为5.07×105Pa,则N2O4(g)的解离度为A. 4.3%B. 20.6%C. 34.2%D. 42.8%
40℃时,反应 N_2O_4(g)⇌2NO_2(g) 的 K^Θ=0.90 ,若平衡时总压为5.07×105Pa,则N2O4(g)的解离度为
A. 4.3%
B. 20.6%
C. 34.2%
D. 42.8%
题目解答
答案
D. 42.8%
解析
步骤 1：确定反应的平衡关系
反应 N_2O_4(g)⇌2NO_2(g) 的平衡常数 K^Θ=0.90，表示在平衡状态下，NO_2 的分压的平方与 N_2O_4 的分压的比值为 0.90。
步骤 2：计算平衡时的分压
设 N_2O_4 的初始浓度为 n_0，平衡时 N_2O_4 的浓度为 n_0(1-α)，NO_2 的浓度为 2n_0α，其中 α 为 N_2O_4 的解离度。平衡时总压为 5.07×10^5 Pa，即 P_总 = P(N_2O_4) + P(NO_2) = n_0(1-α)P^θ + 2n_0αP^θ = n_0P^θ(1+α) = 5.07×10^5 Pa。
步骤 3：利用平衡常数计算解离度
根据平衡常数 K^Θ=[P(NO_2)^2]/[P(N_2O_4)] = 0.90，代入 P(NO_2) = 2n_0αP^θ 和 P(N_2O_4) = n_0(1-α)P^θ，得到 0.90 = (2α)^2 / (1-α)。解这个方程，得到 α = 0.428，即解离度为 42.8%。
反应 N_2O_4(g)⇌2NO_2(g) 的平衡常数 K^Θ=0.90，表示在平衡状态下，NO_2 的分压的平方与 N_2O_4 的分压的比值为 0.90。
步骤 2：计算平衡时的分压
设 N_2O_4 的初始浓度为 n_0，平衡时 N_2O_4 的浓度为 n_0(1-α)，NO_2 的浓度为 2n_0α，其中 α 为 N_2O_4 的解离度。平衡时总压为 5.07×10^5 Pa，即 P_总 = P(N_2O_4) + P(NO_2) = n_0(1-α)P^θ + 2n_0αP^θ = n_0P^θ(1+α) = 5.07×10^5 Pa。
步骤 3：利用平衡常数计算解离度
根据平衡常数 K^Θ=[P(NO_2)^2]/[P(N_2O_4)] = 0.90，代入 P(NO_2) = 2n_0αP^θ 和 P(N_2O_4) = n_0(1-α)P^θ，得到 0.90 = (2α)^2 / (1-α)。解这个方程，得到 α = 0.428，即解离度为 42.8%。