Question

加热N₂O₅，依次发生的分解反应为①N₂O₅(g)N₂O₃(g)+O₂(g)，②N₂O₃(g) N₂O(g) +O₂(g)，在1 L密闭容器中充入4 mol N₂O₅，加热到t ℃达到平衡状态后O₂的平衡浓度为4.5 mol·L^-1，N₂O₃的平衡浓度为1.62 mol·L^-1，求N₂O₅和N₂O的平衡浓度。

Answer 1

解析：题设中有两个反应，可理解为先发生反应①，其中生成的N₂O₃有一部分再发生分解反应②，且在两个反应中都有O₂生成，再由已知条件列方程求解。

设反应①中生成N₂O₃物质的量浓度为x，反应②中生成N₂O物质的量浓度为y，则：

                              N₂O₅(g)N₂O₃(g)+O₂(g)

起始浓度/mol·L^-1      4                    0          0

转化浓度/mol·L^-1      x                     x          x

平衡浓度/mol·L^-1     4-x                   x          x

                             N₂O₃N₂O(g)+O₂(g)

起始浓度/mol·L^-1     x               0          0

转化浓度/mol·L^-1     y                y         y

平衡浓度/mol·L^-1   x-y               y         y

依题意O₂的平衡浓度为x+y=4.5 mol·L^-1；

N₂O₃的平衡浓度为x-y=1.62 mol·L^-1；

解得x=3.06 mol·L^-1，y=1.44 mol·L^-1；

N₂O₅的平衡浓度为4 mol·L^-1-3.06 mol·L^-1=0.94 mol·L^-1；

N₂O的平衡浓度为1.44 mol·L^-1。

答案：N₂O₅的平衡浓度为0.94 mol·L^-1，N₂O的平衡浓度为1.44 mol·L^-1。