(10 puntos) El experimento del tubo de aguja de gases mixtos de NO 2 y N 2 O 4 es un material clásico de la química de la escuela secundaria. La estimación teórica y la medición real encontraron que el volumen del gas mezclado está dado por V

(10 puntos)

6-1

⑴ Suponga que el gas mezclado no está comprimido y alcanza el equilibrio a 298 K (V 1 , T 1 ), N 2 La presión parcial de equilibrio de O 4 (g) es p 1 y la presión parcial de equilibrio de NO 2 (g) es p 2 , entonces

p 1 + p 2 =" 1atm?" )

K P (298K) = (p 2 /p ? ) 2 /(p 1 /p ? ) =" 0.141" (b)

Resolver las ecuaciones simultáneas (a) y (b), obtenga:

p 1 =" 0.688" atm,? p 2 =" 0.312" atm

⑵ Suponga que el tubo de la aguja no se mueve en equilibrio durante la compresión, y se sabe que p T1 = 1atm, T 1 = 298K, T 2 = 311K, V 2 /V 1 = 1/2, según la ecuación de estado del gas ideal p T1 V 1 / T 1 = p T2 V 2 /T 2, la solución es:

p T2 =" 2.087" atm, presión parcial de N 2 O 4 (g) p 1 =" 1.436" atm, presión parcial de NO 2 p 2 =" 0.651" atm

⑶ La compresión provoca cambios de presión, Q P = 0.651 2 /1.436 =" 0.296" < 0.363 = K P (311K), el equilibrio avanza. Supongamos que la presión parcial de N 2 O 4 (g) disminuye en x atm cuando se alcanza el equilibrio, entonces la presión parcial de NO 2 aumenta en 2x atm, que es:

K P (311K) = [ (p 2 +2x)/ p ? ] 2 /[(p 1 -x)/p ? ] =" 0.363" (c)

La solución es: x =" 0.0317" atm.

La presión parcial de equilibrio de N 2 O 4 (g) es p 1 (311K)=" 1.404" atm, y la presión parcial de equilibrio de NO 2 (g) es p 2 (311K)=" 0,714" atm

⑷La relación de concentración es igual a la relación de presión parcial: p 2 (311 K)/p 2 (298 K) =" 0,714/0,312" = 2,29, un aumento de 1,29 veces.

6-2 El gas mezclado comprimido se coloca a temperatura ambiente. La temperatura cae gradualmente y la imagen de equilibrio se mueve en la dirección de la liberación de calor. El NO 2 se polimeriza en N 2 O 4 y el color se vuelve gradualmente. más claro hasta que la temperatura del sistema baje a A temperatura ambiente, el color ya no cambia.

Omitido