問題150
発展例題13 圧平衡定数
平
ある物質量の四酸化二窒素 N2O4 を密閉容器に入れて70℃に保つと, N2O42NO
の反応がおこり, 平衡状態に達した。 このとき, N2O4 の解離度はいくらか。 ただし,
衡状態における圧力を1.5×105 Pa, 70℃における圧平衡定数を2.0×105 Paとする。
考え方
解離度 α
Nom]
解答
=
解離した物質の物質量
はじめの物質の物質量
反応前のN2O』 を
N204
n
[mol],解離度をαとすると,0
21
n
解離した N2O4 は, na [mol] で
ある。 平衡時の物質量を求め,
(分圧) = (全圧)×(モル分率)の
はじめ
平衡時 n(1-α)
2na [mol]
全圧を P[Pa] とすると,各気体の分圧は,
0
2NO2 =TO(S) (8)
[mol] 0820
合計 n(1+α)[mol]
tokno
2a
式から分圧を計算する。 MAXHOES PNO₂=PX- 1+a
[Pal, No,=Px1 [Pa]
1-a
1+α
この反応の圧平衡定数は,次の圧平衡定数 K, は,
は、水星
ように表される。
2a
Kp=
(NO2)2
DN204
(PNO.) 2
1+α
4a2
KD=DN204
=
XP
Kp
a=
=
P×(1-α)/(1+α)
V4P+K V 4×1.5×105 +2.0×105
1-a2
2.0×105
=0.50
