Chemistry Labs

Bài 2

Chu trình khí phân li. Dinitơ tetroxit tạo cân bằng với nitơ dioxit: NX2OX4(g)⇌2 NOX2(g)\ce{N2O4(g) <=> 2 NO2(g)}. Cho 1.00 mol NX2OX4\ce{N2O4} vào bình rỗng thể tích cố định 24.44 dm3^3. Áp suất cân bằng ở 298 K là 1.190 bar; khi nung đến 348 K áp suất cân bằng tăng lên 1.886 bar. (a) Tính ΔG∘\Delta G^{\circ} của phản ứng ở 298 K, giả sử khí lý tưởng. (b) Tính ΔH∘\Delta H^{\circ} và ΔS∘\Delta S^{\circ}, giả sử chúng không đổi đáng kể theo nhiệt độ. Sự phân li thuận nghịch của NX2OX4\ce{N2O4} có thể dùng trong các chu trình năng lượng: ở bước 3→43 \to 4 hỗn hợp khí nóng giãn nở thuận nghịch đoạn nhiệt qua tua-bin. (c) Viết phương trình tính công do 1 mol khí trơ (không khí) sinh ra khi giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch 3→43 \to 4, giả sử CV,mC_{V,m} không đổi và nhiệt độ giảm từ T3T_3 xuống T4T_4.
Bước 2/5: Hằng số cân bằng tại 298 K
← TrướcTiếp →
Kp=p2(NOX2)p(NX2OX4) p∘=4x21−x2⋅peqp∘=4(0.174)21−(0.174)2×1.190=0.149K_p = \dfrac{p^2(\ce{NO2})}{p(\ce{N2O4})\,p^{\circ}} = \dfrac{4x^2}{1-x^2}\cdot\dfrac{p_{eq}}{p^{\circ}} = \dfrac{4(0.174)^2}{1-(0.174)^2}\times1.190 = 0.149
Phân tích

Áp suất riêng phần: p(NX2OX4)=peq(1−x)/(1+x)p(\ce{N2O4}) = p_{eq}(1-x)/(1+x) và p(NOX2)=peq 2x/(1+x)p(\ce{NO2}) = p_{eq}\,2x/(1+x), kết hợp cho Kp=(4x2/(1−x2))(peq/p∘)=0.149K_p = (4x^2/(1-x^2))(p_{eq}/p^{\circ}) = 0.149 tại 298 K.