某温度下,100kpa时反应2NO2==N2O4的标准平衡常数K=3.06,求NO2的平衡转化率.

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  • 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%