Question

Константа равновесия реакции N2O4(г) = 2NO2(г) при 25 °С равна Кр = 0,143. Рассчитайте давление, которое установится в сосуде объ-
емом 1 л, содержащем 1 г N2O4 при этой температуре.

Answer 1

Для решения данной задачи мы будем использовать реакционный коэффициент и уравнение состояния идеального газа.

1. Установите уравнение реакции:

N2O4(г) = 2NO2(г)

2. Запишите уравнение константы равновесия:

Kр = [NO2]^2 / [N2O4]

где [NO2] - концентрация NO2, [N2O4] - концентрация N2O4.

3. Рассчитаем начальную концентрацию N2O4. Для этого воспользуемся молярной массой N2O4, которая равна 92 г/моль:

Количество вещества N2O4 = масса / молярная масса = 1 г / 92 г/моль = 0,0109 моль

Объем сосуда равен 1 л, поэтому начальная концентрация N2O4 будет:

[N2O4] = количество вещества / объем = 0,0109 моль / 1 л = 0,0109 М

4. Подставим начальные концентрации в уравнение константы равновесия и рассчитаем концентрацию NO2:

Kр = [NO2]^2 / [N2O4]

0,143 = (2x)^2 / 0,0109

0,143 * 0,0109 = (2x)^2

0,0015567 = (2x)^2

5. Рассчитаем концентрацию NO2:

(2x)^2 = 0,0015567

4x^2 = 0,0015567

x^2 = 0,000389175

x = √(0,000389175) = 0,01973

Концентрация NO2 равна 0,01973 М.

6. Рассчитаем давление, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

P = nRT / V

P = (0,01973 моль * 0,0821 атм·л/моль·К * 298 К) / 1 л

P = 0,481 атм

Таким образом, давление, которое установится в сосуде объемом 1 л, содержащем 1 г N2O4 при температуре 25 °C, составит примерно 0,481 атм.