大学无机化学,求教
在300K时,100KPa,测的NO2和N2O4混合气体达到平衡时的密度为3.12g.dm-3试求该温度下的标准平衡常数...
在300K时,100KPa,测的NO2和N2O4混合气体达到平衡时的密度为3.12g.dm-3试求该温度下的标准平衡常数
展开
3个回答
展开全部
1、先把题目问的东西转化成化学语言:相当于问以下反应
2【Cu(NH3)2】+ = 【Cu(NH3)4 】2+ + Cu
的进行方向,若向右,则Cu+不能在氨水中存在,反之则可以存在。
2、思考如何判断这个反应的进行方向呢?只要算出它的平衡常数K便可。利用叠加原理将方程式拆开:
2【Cu(NH3)2】+ = 2Cu+ + 4NH3 设平衡常数为K1
Cu2+ + 4NH3 =【Cu(NH3)4 】2+ 设平衡常数为K2
2Cu+ = Cu2+ + Cu 设平衡常数为K3
叠加这三个方程式得原反应,故K=K1K2K3。下面的任务就变成分别计算K1 K2 K3了。
第一个反应是【Cu(NH3)2】+解离反应的二倍,故K1=[1/K稳【Cu(NH3)2】+]^2=[1/10^10.86]^2=1.905*10^-22
第二个反应是 【Cu(NH3)4 】2+的生成反应,故K2就等于K稳 【Cu(NH3)4 】2+,即K2=10^13.32=2.089*10^13。
第三个反应是Cu+的歧化反应,这个反应相当于Cu+作为氧化剂把自己氧化了,故E=φCu+/Cu-φCu2+/Cu+,φCu+/Cu=0.52V,但φCu2+/Cu+不知道怎么办?要利用题目给出的电极电势来计算。利用电势图就能求出Cu2+/Cu+的标准电极电势:
Cu2+ ------待求量X-------Cu+-------0.52V----------Cu
|--------------------------0.34V---------------------------|
X+0.52=0.34*2 解得: X=0.16 V。
OK了,所以E=0.52-0.16=0.36 V
由热力学ΔG=-RTlnK3=-nFE得:
K3=e^[nFE/RT]=1.226*10^6(假设温度T=298 K)
3、所以K=K1K2K3=1.905*10^-22*2.089*10^13*1.226*10^6=4.88*10^-3。OK现在可以讨论了,这个K值是不太大的,说明我们一开始说的那个反应并不明显的向右进行,所以【Cu(NH3)2】+是可以稳定存在的。
2【Cu(NH3)2】+ = 【Cu(NH3)4 】2+ + Cu
的进行方向,若向右,则Cu+不能在氨水中存在,反之则可以存在。
2、思考如何判断这个反应的进行方向呢?只要算出它的平衡常数K便可。利用叠加原理将方程式拆开:
2【Cu(NH3)2】+ = 2Cu+ + 4NH3 设平衡常数为K1
Cu2+ + 4NH3 =【Cu(NH3)4 】2+ 设平衡常数为K2
2Cu+ = Cu2+ + Cu 设平衡常数为K3
叠加这三个方程式得原反应,故K=K1K2K3。下面的任务就变成分别计算K1 K2 K3了。
第一个反应是【Cu(NH3)2】+解离反应的二倍,故K1=[1/K稳【Cu(NH3)2】+]^2=[1/10^10.86]^2=1.905*10^-22
第二个反应是 【Cu(NH3)4 】2+的生成反应,故K2就等于K稳 【Cu(NH3)4 】2+,即K2=10^13.32=2.089*10^13。
第三个反应是Cu+的歧化反应,这个反应相当于Cu+作为氧化剂把自己氧化了,故E=φCu+/Cu-φCu2+/Cu+,φCu+/Cu=0.52V,但φCu2+/Cu+不知道怎么办?要利用题目给出的电极电势来计算。利用电势图就能求出Cu2+/Cu+的标准电极电势:
Cu2+ ------待求量X-------Cu+-------0.52V----------Cu
|--------------------------0.34V---------------------------|
X+0.52=0.34*2 解得: X=0.16 V。
OK了,所以E=0.52-0.16=0.36 V
由热力学ΔG=-RTlnK3=-nFE得:
K3=e^[nFE/RT]=1.226*10^6(假设温度T=298 K)
3、所以K=K1K2K3=1.905*10^-22*2.089*10^13*1.226*10^6=4.88*10^-3。OK现在可以讨论了,这个K值是不太大的,说明我们一开始说的那个反应并不明显的向右进行,所以【Cu(NH3)2】+是可以稳定存在的。
推荐于2016-01-23 · 知道合伙人教育行家
关注
展开全部
根据PV=nRT变换得到:PM=DRT,D为密度,M为摩尔质量
M=DRT/P=1000*3.12*8.31*300/10^5=77.8g/mol 乘1000,是把体积单位由升变成立方米
混合气体的浓度=3.12/77.8=0.04mol/L
设NO2的体积分数为X,则N2O4的体积分数为1-X
46X+92(1-X)=77.8
X=0.31
1-X=0.69
c(NO2)=0.04*0.31=0.0124mol/L
c(N2O4)=0.04*0.69=0.0276mol/L
K=0.0276/(0.0124)^2=179.5
M=DRT/P=1000*3.12*8.31*300/10^5=77.8g/mol 乘1000,是把体积单位由升变成立方米
混合气体的浓度=3.12/77.8=0.04mol/L
设NO2的体积分数为X,则N2O4的体积分数为1-X
46X+92(1-X)=77.8
X=0.31
1-X=0.69
c(NO2)=0.04*0.31=0.0124mol/L
c(N2O4)=0.04*0.69=0.0276mol/L
K=0.0276/(0.0124)^2=179.5
追问
答案是7.18。。。。。
本回答被提问者采纳
已赞过
已踩过<
评论
收起
你对这个回答的评价是?
展开全部
楼上是对的,不过题目要的是标准平衡常数,即P(N2O4)/(P^2(NO2)*P0)=0.69/0.31^2=7.18
追问
为什么不用浓度计算,?
追答
这是标准平衡常数的规定,对于气体就是用分压算,液体用浓度算。
已赞过
已踩过<
评论
收起
你对这个回答的评价是?
推荐律师服务:
若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询