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2018高考化学全国一卷28题第2小题④问解析

01月08日 编辑 39baobao.com

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设平衡时(即对应表格中t=无穷,N2O5完全分解),N2O4的分压为x kPa,NO2的分压为y kPa,O2的分压为z kPa

1)首先明确对于题目要求的反应N2O4 <-> 2NO2的平衡常数应表达为y^2/x。我们要做的就是找到x和y的值。而未知数有三个,故需要三个方程来联立求解。

2)列方程:

第一个方程最好找,从表格中我们知道此时平衡时容器内总压是63.1 kPa,故可据此列出方程1: x+y+z=63.1

第二个方程考虑N元素守恒。一开始反应时(即t=0),容器内充有35.8 kPa N2O5,即有35.8*2=71.6 kPa的N元素。反应结束后,只有N2O4和NO2中有N元素,且每1 kPa N2O4含N 2 kPa,每1 kPa NO2含N 1 kPa,据此,可以得到第二个方程:

2x+y=71.6

第三个方程从产物相互关系中找。我们发现,在产物中,(NO2+N2O4)和O2的分压应该是有一定关系的。假设把所有N2O4都反转为NO2(即不考虑平衡的存在),则NO2的分压比上氧气的分压恒为4(从题干中N2O5分解方程看出)。此时我们已设N2O4有x kPa,这些N2O4实际是从NO2二聚而来。当把这些N2O4全部转回NO2时应有2x kPa(每1 kPa的N2O4是有2 kPa NO2转化而来)。那么此时NO2实际共有2x+y kPa,根据上述分析,我们有第三个方程:

2x+y=4z

3)联立第二步列出的三个方程,求得x=26.4 kPa,y=18.8 kPa, 所以平衡常数=18.8*18.8/26.4 约等于13.4 (kPa)。得解!

本问计算稍微麻烦点,但难点在列出三个方程上。

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