Question

20．在一個(gè)密閉容器中充入N₂O₄氣體，發(fā)生反應(yīng)：N₂O₄（g）?2NO₂（g），達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的平均分子質(zhì)量為57.5．求：
（1）平衡時(shí)，混合氣體中N₂O₄與NO₂的體積比．
（2）N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

分析 相同條件下體積比等于物質(zhì)的量比，設(shè)平衡時(shí)N₂O₄和NO₂混合氣體中各物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，混合氣體的平均分子質(zhì)量為57.5，則$\frac{92x+46y}{x+y}$=57.5；
           N₂O₄（g）?2NO₂（g），
開始      a                   0
轉(zhuǎn)化      n                  2n
平衡    a-n                 2n
（a-n）：2n=x：y，以此來解答．

解答 解：（1）設(shè)平衡時(shí)N₂O₄和NO₂混合氣體中各物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，混合氣體的平均分子質(zhì)量為57.5，則$\frac{92x+46y}{x+y}$=57.5，解得x：y=1：3，即平衡時(shí)，混合氣體中N₂O₄與NO₂的體積比為1：3，
答：平衡時(shí)，混合氣體中N₂O₄與NO₂的體積比為1：3；
（2）設(shè)充入N₂O₄氣體為a，
     N₂O₄（g）?2NO₂（g），
開始      a                   0
轉(zhuǎn)化      n                  2n
平衡    a-n                 2n
（a-n）：2n=x：y=1：3，
解得n=0.6a，
N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.6a}{a}$×100%=60%，
答：N₂O₄的平衡轉(zhuǎn)化率為60%．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握平均相對分子質(zhì)量的計(jì)算、平衡三段法、轉(zhuǎn)化率計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．