平衡方程式之分解率

答案是： (C) 54%


在相同溫度下（27°C），平衡常數不變。

N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)

在 1 atm 下的平衡狀態：
莫耳數比 N2O4 : NO = (1 - 20%) : 40% = 2 : 1
PN­2O4 = 1 x [2/(2 + 1)] = 2/3 atm
PNO2 = 1 x [1/(2 + 1)] = 1/3 atm
平衡常數 Kp = (PNO2)² / PN2O4 = (1/3)² / (2/3)= 1/6 ...... {1}

在 1 atm 下的平衡狀態：
設 N2O4 分解為 NO2 之分解率為 y%。
莫耳數比 N2O4 : NO2 = (1 - y%) : 2y% = (100 -y) : 2y
PN­2O4 = 0.1 x [(100 - y)/(100 - y + 2y)] = 0.1(100 - y)/(100+ y) atm
PNO2 = 0.1 x [2y/(100 - y + 2y)] = 0.2y/(100 + y) atm
平衡常數 Kp = [0.2y/(100 + y)]² / [0.1(100 - y)/(100 + y)] ...... {2}

{2} = {1} :
[0.2y/(100 + y)]² / [0.1(100 - y)/(100 + y)] = 1/6
0.4y² / (100 - y)(100 + y) = 1/6
2.4y² = 10000 - y²
3.4y² = 10000
y = √(10000/3.4) ≈ 54

故選 (C)。

2013-03-25 22:10:38 補充：
第一段是：「在 1 atm 下的平衡狀態：」

第二段「在 1 atm 下的平衡狀態：」應改為「在 0.1 atm 下的平衡狀態：」