Проконсультируем прямо сейчас
Мы онлайн в наших сообществах. ПН - ВС 08:00-22:00
ОкÑид N2O4 разлагаетÑÑ Ð¿Ð¾ реакции N2O4=2NO2. ЕÑли моль N2O4 помеÑтить в ÑоÑуд объемом 125 л и нагреть до 50°С, то по доÑтижении равновеÑиÑ
От нашего клиента с логином sfFDKq на электронную почту пришел вопрос: "ОкÑид N2O4 разлагаетÑÑ Ð¿Ð¾ реакции N2O4=2NO2. ЕÑли моль N2O4 помеÑтить в ÑоÑуд объемом 125 л и нагреть до 50°С, то по доÑтижении равновеÑÐ¸Ñ Ð´Ð°Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ðµ в ÑоÑуде уÑтановитÑÑ Ñ€Ð°Ð²Ð½Ñ‹Ð¼ 261,5 мм рт. ÑÑ‚. Какими будут давление в ÑоÑуде и Ñтепень диÑÑоциации N2O4, еÑли уменьшить объем ÑоÑуда до 75 л?" это здание мы отнесли к разделу ЕГР(школьный). Так как клиент является зарегистрированным пользователем нашего сайта, то мы бесплатно предоставим ответ.
ЕГР(школьный) - довольно сложный раздел, здесь действительно попадаются вопросы, которые даже у специалиста с законченным высшим образованием поставят в тупик при подготовке правильного ответа. Но мы известны тем, что сложности нас не останавливают, а наоборот развивают и расширяют наши знания.
Вы спрашивали ОкÑид N2O4 разлагаетÑÑ Ð¿Ð¾ реакции N2O4=2NO2. ЕÑли моль N2O4 помеÑтить в ÑоÑуд объемом 125 л и нагреть до 50°С, то по доÑтижении равновеÑÐ¸Ñ Ð´Ð°Ð²Ð»ÐµÐ½Ð¸Ðµ в ÑоÑуде уÑтановитÑÑ Ñ€Ð°Ð²Ð½Ñ‹Ð¼ 261,5 мм рт. ÑÑ‚. Какими будут давление в ÑоÑуде и Ñтепень диÑÑоциации N2O4, еÑли уменьшить объем ÑоÑуда до 75 л?? - отвечаем:
По доÑтижении равновеÑÐ¸Ñ Ð² ÑоÑуде объемом 125 л находилиÑÑŒ:
n = PV / RT = 261,5 мм рт. ÑÑ‚. ∙ 125 л / (0,0821 л∙атм/(моль∙К) ∙ 759.9 мм рт. ÑÑ‚./атм ∙ 323 К)= 1,622 моль газа.
ЕÑли прореагировали Ñ… моль N2O4, то в ÑоÑуде находилиÑÑŒ (1-Ñ…) моль N2O4 и 2Ñ… моль NO2
1+Ñ…=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
КÑ=[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%)
Ðе важно, когда изменили объем ÑоÑуда - до начала реакции или по доÑтижении равновеÑиÑ, при прочих одинаковых уÑловиÑÑ… одно и то же равновеÑие Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñтантой КÑ=0,03275 моль/л.
Уменьшение объема ÑоÑуда приведет к увеличению давлениÑ.
По принципу Ле-Шателье ÑкороÑть прÑмой реакции, в кот. конц-Ñ Ð³Ð°Ð·Ð° и давление раÑтут, ÑнизитÑÑ, поÑтому ÑÑ‚. диÑÑ. N2O4 ÑнизитÑÑ Ð¿Ð¾ ÑÑ€. Ñ Ñ€ÐµÐ°ÐºÑ†Ð¸ÐµÐ¹ в ÑоÑуде объемом 125 л.
РаÑÑмотрим оба ÑлучаÑ:
1) ИÑходный объем ÑоÑуда равен 75 л (вмеÑто 125 л).
ПуÑть до наÑÑ‚ÑƒÐ¿Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð²Ð½Ð¾Ð²ÐµÑÐ¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ€ÐµÐ°Ð³Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð»Ð¸ у моль N2O4.
РавновеÑные конц-и: [N2O4] = (1-у)/75, [NO2] = 2у/75
КÑ=[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%)
Ð’ ÑоÑуде находÑÑ‚ÑÑ n2=1+у=1,535 моль газа
P2=n2RT/ V2 = 1,535 моль ∙ 0,0821 л∙атм/(моль∙К) ∙ 759,9 мм рт. ÑÑ‚./атм ∙ 323 К / 75 л = 412,4 мм рт. ÑÑ‚.
2) По доÑтижении равновеÑÐ¸Ñ Ð¾Ð±ÑŠÐµÐ¼ ÑоÑуда уменьшили Ñ 125 л до 75 л.
Ð’ момент ÑƒÐ¼ÐµÐ½ÑŒÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¾Ð±ÑŠÐµÐ¼Ð° давление в ÑоÑуде увеличитÑÑ, конц-и вещеÑтв увеличатÑÑ, и до доÑÑ‚Ð¸Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð½Ð¾Ð²Ð¾Ð³Ð¾ равновеÑÐ¸Ñ Ð±ÑƒÐ´ÐµÑ‚ протекать преимущеÑтвенно Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ñ‚Ð½Ð°Ñ Ñ€ÐµÐ°ÐºÑ†Ð¸Ñ, в кот. из 2 моль NO2 образуетÑÑ Ñ‚Ð¾Ð»ÑŒÐºÐ¾ 1 моль N2O4.
ПуÑть до наÑÑ‚ÑƒÐ¿Ð»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð²Ð½Ð¾Ð²ÐµÑÐ¸Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ€ÐµÐ°Ð³Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð»Ð¸ 2z моль NO2, тогда равновеÑ. конц-и:
[N2O4] = (1-0,622+z)/75 = (0,378 + z)/75
[NO2] = (0,622 ∙ 2 - 2z)/75 = (1,244 - 2z)/75
КÑ=[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
Ð’ ÑоÑуде находÑÑ‚ÑÑ 0,378 + 0,0874 = 0,4654 моль N2O4 и 1,244 - 2 ∙ 0,0874 = 1,0692 моль NO2, вÑего 0,4654 + 1,0692 = 1,535 моль газа
Из 1 моль N2O4 диÑÑоциировали 1-0,4654 = 0,5346 ≈ 53,5%.
Давление в ÑоÑуде равно 412,4 мм рт. ÑÑ‚. (Ñм. выше)
Ответ: α(N2O4) = 53,5%, Ñ€= 412,4 мм рт. ÑÑ‚.