Question

已知反应N2O4(g)⇌2NO2(g) 在45度时，将0.003mol的N2O4注入0.5L的真空容器中，平衡是压力为26.3Kpa

（1）45度时N2O4的分解率及反应的标准平衡常数
（2）25度时反应的标准平衡常数
（3）25度时反应的标准摩尔熵变
（4）反应的标准摩尔GIBBS函数变随温度变化的函数关系式

Answer 1

假设初始时NO2为nmol，若有xmol转化为N2O4，则平衡时NO2为(n-x)mol，N2O4为x/2mol
2NO2==N2O4
初始 n 0
反应 x x/2
平衡 n-x x/2
K=(P(N2O4)/P0)/(P(NO2)/P0)^2=P(N2O4)*P0/P(NO2)^2=3.06 （1）
（P(N2O4)、P(NO2)分别指平衡时两种气体的分压，P0指标准大气压=100KPa）
P总=P(N2O4)+P(NO2)=100KPa （2）
由(1)(2)解得：P(N2O4)=56.66KPa P(NO2)=43.34KPa
由理气状态方程PV=nRT可得压强与物质的量成正比，所以
P(N2O4)/P(NO2)=n(N2O4)/n(NO2)=(x/2)/(n-x)=56.66/43.34=1.31，可得x/n=0.72
则NO2的平衡转化率=反应的NO2的量/投入的NO2的量=x/n=72%

Answer 2

假设初始时NO2为nmol，若有xmol转化为N2O4，则平衡时NO2为(n-x)mol，N2O4为x/2mol
2NO2==N2O4
初始 n 0
反应 x x/2
平衡 n-x x/2
K=(P(N2O4)/P0)/(P(NO2)/P0)^2=P(N2O4)*P0/P(NO2)^2=3.06 （1）
（P(N2O4)、P(NO2)分别指平衡时两种气体的分压，P0指标准大气压=100KPa）
P总=P(N2O4)+P(NO2)=100KPa （2）
由(1)(2)解得：P(N2O4)=56.66KPa P(NO2)=43.34KPa
由理气状态方程PV=nRT可得压强与物质的量成正比，所以
P(N2O4)/P(NO2)=n(N2O4)/n(NO2)=(x/2)/(n-x)=56.66/43.34=1.31，可得x/n=0.72
则NO2的平衡转化率=反应的NO2的量/投入的NO2的量=x/n=72%

Answer 3

假设初始时NO2为nmol，若有xmol转化为N2O4，则平衡时NO2为(n-x)mol，N2O4为x/2mol
2NO2==N2O4
初始 n 0
反应 x x/2
平衡 n-x x/2
K=(P(N2O4)/P0)/(P(NO2)/P0)^2=P(N2O4)*P0/P(NO2)^2=3.06 （1）
（P(N2O4)、P(NO2)分别指平衡时两种气体的分压，P0指标准大气压=100KPa）
P总=P(N2O4)+P(NO2)=100KPa （2）
由(1)(2)解得：P(N2O4)=56.66KPa P(NO2)=43.34KPa
由理气状态方程PV=nRT可得压强与物质的量成正比，所以
P(N2O4)/P(NO2)=n(N2O4)/n(NO2)=(x/2)/(n-x)=56.66/43.34=1.31，可得x/n=0.72
则NO2的平衡转化率=反应的NO2的量/投入的NO2的量=x/n=72%