化學一題-綜合題

答案： A 和 B


A. 正確
PM = ρRT
(1)M = (2.67)(0.082)(273 + 27)
平均分子量 M = 65.7

B. 正確
設原有 n 莫耳的 N2­O4，其分解率為 y%。
平衡時：
N2O4 的莫耳數 = n(1 - y%) mol
NO2 的莫耳數 = 2ny% mol
總莫耳數 = n[(1 - y%) + 2y%] = n(1 + y%) mol
平均分子量 = [(14x2 + 16x4)n(1 - y%) + (14 + 16x2)2ny%]/n(1 + y%) = 65.7
92(1 - y%) + 92y% = 65.7( 1 + y%)
92 - 0.92y + 0.92y = 65.7 + 0.657y
0.657y = 26.3
y = 40
N2O4 的分解率 = 40%

C. 錯誤
P­N2O4 = XN2O4•PT = [(1 - 40%)/(1 + 40%)]•(1) = 0.429 atm
PNO2 = XNO2•PT = [2(40%)/(1 + 40%)]•(1) = 0.571 atm
KP = (0.571)²/(0.429) =0.76 atm

D. 錯誤
方程式中，左方有 1 莫耳氣體粒子，右方有 2 莫耳氣體粒子。
根據勒沙特利原理，縮小體積時，壓力增加，平衡位置向左移，以減低氣體粒子的數目。因此，N2O4 的分解率減小。

E. 錯誤
溫度不變，在 0.1 atm 下：
設原有 n 莫耳的 N2­O4，其分解率為 w%。
平衡時：
N2O4 的莫耳數 = n(1 - w%) mol
NO2 的莫耳數 = 2nw% mol
總莫耳數 = n[(1 - w%) + 2w%] = n(1 + w%) mol
P­N2O4 = XN2O4•PT = [(1 - w%)/(1 + w%)]•(0.1) = (10 - 0.1w)/(100 + w) atm
PNO2 = XNO2•PT = [2(w%)/(1 + 40%)]•(0.1) = 0.2w/(100 + w) atm
Kp = [0.2w/(100 + w)]²/[(10 - 0.1w)/(100 + w)] = 0.76
0.2w / (100 + w)(10 - 0.1w) = 0.76
0.2w = 0.76(1000 - 0.1w²)
0.076w² + 0.2w - 760 = 0
w = 98.7
分解率 = 98.7%