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平衡体系中加压的判定;物料守恒

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/10/03 05:44:46
1、在恒温时,一固定容积的容器内充入1molNO2,发生如下反应:2NO2=N2O4,达到平衡时,再向容器中通入1molNO2,重新达到平衡,以第一次平衡相比,为什么容器内的压强增大不到原来的2倍? 2、恒温恒压下,在容积可变的容器中,反应2NO2=N2O4,达到平衡后,再向容器中通入一定量的NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数是变大还是变小还是不变 3、在物料比守恒中,第二次加入的各物质的比是与第一次加入的各物质的比相等还是和方程式的系数比相等? 物料守恒是什么意思?
解题思路: 结合化学平衡要点完成解答
解题过程:
1、在恒温时,一固定容积的容器内充入1molNO2,发生如下反应:2NO2=N2O4,达到平衡时,再向容器中通入1molNO2,重新达到平衡,以第一次平衡相比,为什么容器内的压强增大不到原来的2倍?
对于单一反应物或生成物的反应,再次投入物质,无论是反应物还是生成物,效果都相当于加压。
以上为结论,解释如下:
加压产生的效果就是使平衡体系中各物质的浓度都增大,故某一外界条件变化,能使体系中各物质浓度都增大,效果就相当于加压。
本题加入二氧化氮,平衡右移,四氧化二氮的浓度也增大,故效果相当于加压。
由于该反应为可逆反应,反应前后气体系数和不等。加压,平衡会向着气体体积减小的方向移动。既平衡会右移,故压强会比2倍略小。
2、恒温恒压下,在容积可变的容器中,反应2NO2=N2O4,达到平衡后,再向容器中通入一定量的NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数是变大还是变小还是不变
同理,加入二氧化氮的效果为加压,而外界条件为恒温恒压,改变压强不会影响该平衡移动。(既量增加,容器容积就扩大,而且由于二者等比例变化,故各物质浓度不发生改变,既平衡不动)
故四氧化二氮的体积分数不变
3、在物料比守恒中,第二次加入的各物质的比是与第一次加入的各物质的比相等还是和方程式的系数比相等?
物料守恒是什么意思?
与第一次加入的各物质的比相等
有关物料守恒
物料守恒的实质就是指元素守恒。物料守恒主要出现在盐类的水解。对于单一元素就是单一元素不管转变成何种形式始终守恒;对于多种元素就是元素之间的配比固定。
以碳酸钠溶液为例
假设有1mol/L的碳酸钠溶液
碳酸钠先发生电离:Na2CO3==2Na++CO32-
则钠离子浓度为2mol/L;碳酸根浓度为1mol/L
碳酸根水解,由于是多元弱酸酸式盐酸根,以第一步水解为主(水解度一般为千分之一)
CO32--+H2O==(可逆)HCO3--+OH--
得到的碳酸氢根既可以水解又可以电离
水解为:
HCO3--+H2O==(可逆)H2 CO3+OH--
电离为:
HCO3--==H++CO32-
则观察可以发现,对于原碳酸钠,主要存在钠离子和碳酸根
钠离子始终没有变化,碳酸根发生了一系列变化
则从碳元素守恒的角度,初态的碳酸根浓度为1mol/L
最终含碳元素的物质有:剩余的碳酸根、水解出现的碳酸氢根、水解出现的碳酸
则有后期的含碳元素物质的浓度之和等于初态碳酸根的浓度,既:c(CO32-)+c(HCO3--)+c(H2 CO3)=1mol/L
以上为单一元素守恒
从多元素角度,钠离子浓度始终为2mol/L,则为后期含碳元素物质的浓度和的2倍,既c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3--)+c(H2 CO3)]
以上即为物料守恒的应用
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最终答案:略