Оксид N2O4 разлагается по реакции N2O4=2NO2. Если моль N2O4 поместить в сосуд объемом 125 л и нагреть до 50°С, то по достижении равновесия
Постоянный пользователь нашего ресурса написал нам почту в 19:49 с просьбой предоставить развернутый ответ на его вопрос. Наши эксперты отнесли этот вопрос к разделу Разное. Для ответа был привлечен один из опытных специалистов, который занимается написанием студенческих работ.
Цитируем вопрос ваш вопрос
Оксид N2O4 разлагается по реакции N2O4=2NO2. Если моль N2O4 поместить в сосуд объемом 125 л и нагреть до 50°С, то по достижении равновесия давление в сосуде установится равным 261,5 мм рт. ст. Какими будут давление в сосуде и степень диссоциации N2O4, если уменьшить объем сосуда до 75 л?Разбор вопроса и ответ на него
Раздел 'ЕГЭ (школьный)', к которому был отнесён этот вопрос является не простой рубрикой. Для подготовки ответа на вопросы из этой рубрики специалист должен обладать широкими познаниями в различных научных областях. Однако в нашей компании таковые имеются.
Вы спрашивали:
Оксид N2O4 разлагается по реакции N2O4=2NO2. Если моль N2O4 поместить в сосуд объемом 125 л и нагреть до 50°С, то по достижении равновесия давление в сосуде установится равным 261,5 мм рт. ст. Какими будут давление в сосуде и степень диссоциации N2O4, если уменьшить объем сосуда до 75 л?Конечно этот ответ может полностью не раскрыть тему вопроса, но мы постарались сделать его максимально полным. Предлагаем ознакомиться с мнением эксперта по этой теме:
n = PV / RT = 261,5 мм рт. ст. ∙ 125 л / (0,0821 л∙атм/(моль∙К) ∙ 759.9 мм рт. ст./атм ∙ 323 К)= 1,622 моль газа.
Если прореагировали х моль N2O4, то в сосуде находились (1-х) моль N2O4 и 2х моль NO2
1+х=1,622
х = 0,622 моль
[N2O4] = n/V = (1- 0,622) моль / 125 л = 3,024 ∙ 10^-3 моль/л
[NO2] = 0,622 моль ∙ 2 / 125 л = 9,952 ∙ 10^-3 моль/л
Кс=[NO2]²/[N2O4] = (9,952 ∙ 10^-3 моль/л)² / 3,024 ∙ 10^-3 моль/л = 0,03275 моль/л
Из 1 моль N2O4 прореагировали только 0,622 моль , α1(N2O4) = 0,622 (62,2%)
Не важно, когда изменили объем сосуда - до начала реакции или по достижении равновесия, при прочих одинаковых условиях одно и то же равновесие с константой Кс=0,03275 моль/л.
Уменьшение объема сосуда приведет к увеличению давления.
По принципу Ле-Шателье скорость прямой реакции, в кот. конц-я газа и давление растут, снизится, поэтому ст. дисс. N2O4 снизится по ср. с реакцией в сосуде объемом 125 л.
Рассмотрим оба случая:
1) Исходный объем сосуда равен 75 л (вместо 125 л).
Пусть до наступления равновесия прореагировали у моль N2O4.
Равновесные конц-и: [N2O4] = (1-у)/75, [NO2] = 2у/75
Кс=[NO2]²/[N2O4] = (2у/75)² / ((1-у)/75) = 4у² / 75(1-у) = 0,03275 моль/л
у= 0,535 моль
α2(N2O4) =0,535 (53,5%)
В сосуде находятся n2=1+у=1,535 моль газа
P2=n2RT/ V2 = 1,535 моль ∙ 0,0821 л∙атм/(моль∙К) ∙ 759,9 мм рт. ст./атм ∙ 323 К / 75 л = 412,4 мм рт. ст.
2) По достижении равновесия объем сосуда уменьшили с 125 л до 75 л.
В момент уменьшения объема давление в сосуде увеличится, конц-и веществ увеличатся, и до достижения нового равновесия будет протекать преимущественно обратная реакция, в кот. из 2 моль NO2 образуется только 1 моль N2O4.
Пусть до наступления равновесия прореагировали 2z моль NO2, тогда равновес. конц-и:
[N2O4] = (1-0,622+z)/75 = (0,378 + z)/75
[NO2] = (0,622 ∙ 2 - 2z)/75 = (1,244 - 2z)/75
Кс=[NO2]²/[N2O4] = ((1,244-2z)/75)² / ((0,378 + z)/75) = (1,244-2z)² /(75∙(0,378+z) = 0,03275
z = 0,0874 моль
В сосуде находятся 0,378 + 0,0874 = 0,4654 моль N2O4 и 1,244 - 2 ∙ 0,0874 = 1,0692 моль NO2, всего 0,4654 + 1,0692 = 1,535 моль газа
Из 1 моль N2O4 диссоциировали 1-0,4654 = 0,5346 ≈ 53,5%.
Давление в сосуде равно 412,4 мм рт. ст. (см. выше)
Ответ: α(N2O4) = 53,5%, р= 412,4 мм рт. ст.
К нам на почту приходит много вопросов. Мы стараемся отвечать на все. Однако вы должны понимать, что большая загруженность увеличивает время ответа. Сейчас среднее время ответа равно 16:44.