Question

如图：V（NO）：V（O₂）═3：1．当抽去NO和O₂之间的隔板后，NO和O₂反应后成NO₂，部分NO₂聚合成N₂O₄（N₂O₄此时为气态）．当体系达到平衡后，U形毛细管两端汞面高度差由反应前10cm变为7.1cm．假设温度不变，且隔板及U形毛细管的体积都忽略不计，求此时混合气体的平均相对分子质量．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：设出一氧化氮和氧气的物质的量及二氧化氮的转化率，然后根据

P(平衡)

P(起始)

=

n(平衡)

n(起始)

列式计算出二氧化氮转化率，最后计算出混合气体的平均相对分子质量．

解答： 解：设反应前NO为3 mol，O₂为1 mol，NO₂转化率为x
则：2NO+O₂ =2NO₂，
    2   1   2
   2mol 1mol 2mol
平衡时二氧化氮的物质的量为2x，
则：2NO₂ ?N₂O₄，
反应前：2mol   0
转化：2xmol  xmol
平衡时：2（1-x）mol xmol
平衡时气体的总物质的量为：n（NO）+n（NO₂）+n（N₂O₄）=1mol+2mol-2xmol+xmol=（3-x）mol，
所以T、V恒定时，根据

P(平衡)

P(起始)

=

n(平衡)

n(起始)

，
则

3-x

4

=

7.1

10

，
解得：x=0.16，平衡时气体的总物质的量为：3mol-0.16mol=2.84mol，
所以混合气体的平均相对分子质量

.

M

=

3×30+1×32

2.84

=42.9，
答：此时混合气体的平均相对分子质量为42.9．

点评：本题涉及化学平衡的计算，题目难度较大，是对学生心理素质的考验，注意掌握平衡常数在化学平衡计算的运用，注意掌握计算方法．