某温度下,4molNO与定量O2在恒压条件下进行反应.刚开始时,气体混合物为2体积,当反应达到平衡时,气体混合物占1.5体积,O2为0.5mol.在该温度和压强下,求NO的转化率(不考虑NO2的双聚)

问题描述:

某温度下,4molNO与定量O2在恒压条件下进行反应.刚开始时,气体混合物为2体积,当反应达到平衡时,气体混合物占1.5体积,O2为0.5mol.在该温度和压强下,求NO的转化率(不考虑NO2的双聚)

2NO + O2 = 2NO2
反应2mol 2NO
1mol O2
生成2mol NO2
减小的体积为1/3
所以 反应2mol 2NO 减小的体积为1/3
减小的体积为1/2 参加反应的NO为 3mol
2/x=(1/3)/(1/2) 计算可知 x=3
转化率为3/4=0.75

首先观察到,消耗nmol NO后,生成n mol的NO2,故我们先将NO+NO2看成一个整体
这个整体的总量是4mol这个定值
设转化了x体积的O2,。那么根据反应式可知,消耗了0.5个体积的氧气,以及1个体积的NO。
我们现在设1mol气体的体积是a体积。
那么反应前有4mol NO,0.5mol+0.5体积的氧气,则
4a+0.5a+0.5=2,记得a=1/3
从而,转化的NO的物质的量为 1/a=3 mol
从而转化率为3/4*100%=75

设反应掉NO x mol. 2NO + O2 = 2NO2 可逆反应平衡反应 x x/2 x平衡后各组分含量 4-x 0.5 x 反应前,刚开始时 4 ...

设反应前氧气的体积为x,反应掉的氧气体积为y,则
2NO + O2 = 2NO2
反应前体积 2-x x 0
体积改变 -2y -y 2y
-3y + 2y = 1.5 -2
y = 0.5体积
体积之比等于物质的量之比(O2剩余)
(2-x) : (x-y) = 2 : 0.5
x = 0.8体积
NO转化率 = 2*0.5/(2-0.8) = 1/1.2 = 83%