题目
5.14 体积为1dm^3的抽空密闭容器中放有0.03458molN2O4 (g),发生如下分解反应-|||-_(2)(O)_(4)(g)=2N(O)_(2)(g)-|||-50℃时分解反应的平衡总压为130.0kPa。已知25℃时N2O4(g)和NO2(g)的 Delta (H)_(m)^theta 分别为 .16kJcdot (mol)^-1-|||-和 .18kJcdot (mol)^-1 设反应的 Delta C(C)_(p)cdot m=0-|||-(1)计算50℃时N22O4(g)的解离度及分解反应的 ^theta ;-|||-(2)计算100℃时反应的 ^theta
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算50℃时N2O4(g)的解离度
设50℃时N2O4(g)的解离度为α。根据反应方程式 ${N}_{2}{O}_{4}(g)=2N{O}_{2}(g)$，初始时N2O4的摩尔数为n0，平衡时N2O4的摩尔数为n0(1-α)，NO2的摩尔数为n0α。平衡时的总摩尔数为n0(1+α)。根据理想气体状态方程PV=nRT，可以得到平衡时的总摩尔数为nB=PTotalV/(RT)。代入数据解得α=0.3993。
步骤 2：计算50℃时分解反应的平衡常数K
根据平衡常数的定义，K=Kp=(2n0α)^2/(n0(1-α)n0(1+α)P0)。代入数据解得K=0.9864。
步骤 3：计算100℃时反应的平衡常数K
根据范特霍夫方程的积分式ln(K2/K1)=-ΔHmθ(1/T2-1/T1)/R，代入数据解得K(373.15K)=17.10。
设50℃时N2O4(g)的解离度为α。根据反应方程式 ${N}_{2}{O}_{4}(g)=2N{O}_{2}(g)$，初始时N2O4的摩尔数为n0，平衡时N2O4的摩尔数为n0(1-α)，NO2的摩尔数为n0α。平衡时的总摩尔数为n0(1+α)。根据理想气体状态方程PV=nRT，可以得到平衡时的总摩尔数为nB=PTotalV/(RT)。代入数据解得α=0.3993。
步骤 2：计算50℃时分解反应的平衡常数K
根据平衡常数的定义，K=Kp=(2n0α)^2/(n0(1-α)n0(1+α)P0)。代入数据解得K=0.9864。
步骤 3：计算100℃时反应的平衡常数K
根据范特霍夫方程的积分式ln(K2/K1)=-ΔHmθ(1/T2-1/T1)/R，代入数据解得K(373.15K)=17.10。