Question

如圖：V（NO）：V（O₂）═3：1．當抽去NO和O₂之間的隔板后，NO和O₂反應后成NO₂，部分NO₂聚合成N₂O₄（N₂O₄此時為氣態(tài)）．當體系達到平衡后，U形毛細管兩端汞面高度差由反應前10cm變?yōu)?.1cm．假設(shè)溫度不變，且隔板及U形毛細管的體積都忽略不計，求此時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：設(shè)出一氧化氮和氧氣的物質(zhì)的量及二氧化氮的轉(zhuǎn)化率，然后根據(jù)

P(平衡)

P(起始)

=

n(平衡)

n(起始)

列式計算出二氧化氮轉(zhuǎn)化率，最后計算出混合氣體的平均相對分子質(zhì)量．

解答： 解：設(shè)反應前NO為3 mol，O₂為1 mol，NO₂轉(zhuǎn)化率為x
則：2NO+O₂ =2NO₂，
    2   1   2
   2mol 1mol 2mol
平衡時二氧化氮的物質(zhì)的量為2x，
則：2NO₂ ?N₂O₄，
反應前：2mol   0
轉(zhuǎn)化：2xmol  xmol
平衡時：2（1-x）mol xmol
平衡時氣體的總物質(zhì)的量為：n（NO）+n（NO₂）+n（N₂O₄）=1mol+2mol-2xmol+xmol=（3-x）mol，
所以T、V恒定時，根據(jù)

P(平衡)

P(起始)

=

n(平衡)

n(起始)

，
則

3-x

4

=

7.1

10

，
解得：x=0.16，平衡時氣體的總物質(zhì)的量為：3mol-0.16mol=2.84mol，
所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量

.

M

=

3×30+1×32

2.84

=42.9，
答：此時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為42.9．

點評：本題涉及化學平衡的計算，題目難度較大，是對學生心理素質(zhì)的考驗，注意掌握平衡常數(shù)在化學平衡計算的運用，注意掌握計算方法．