Question

(8分)如圖裝置中，容器甲內充入1 mol NO氣體，干燥管內裝有一定量Na2O2，從A處緩慢通入CO2氣體。恒溫下，容器甲中活塞緩慢由D向左移動，當移至C處時，容器體積縮小至最小，為原體積的，隨著CO2的繼續(xù)通入，活塞又逐漸向右移動(不考慮活塞的摩擦)

已知當活塞移至C處時，干燥管中物質的質量增加了22．4 g。

(1)當活塞移至C處時，通入標準狀況下的CO2氣體為_________________L。

(2)當活塞移至C處時，容器甲中NO2轉化為N2O4的轉化率是多少(注意：本小題要求寫出計算過程)?

(3)活塞移至C處后，繼續(xù)通入a mol CO2，此時活塞恰好回至D處，則a值必_________0．1(填“大于”、“小于”或“等于”)，其理由是_____________________________________．

 

Answer 1

(1) 17．92(2分) (2) 25%(2分)

(3)小于(2分); 其理由是活塞移至C，體積不會再減小，則干燥管中Na2O2已反應完，活塞由C向D移動，體積增大，2NO2N2O4平衡將左移，使二者物質的量之和增多，活塞移至D時，氣體物質的量共增加0．1mol，因此所需CO2必小于0．1mol(2分)。

【解析】

試題分析：（1）設通入標準狀況下CO2氣體的體積為x，產生氧氣的體積為y，

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Δm↑

2×22.4 L 22.4 L 56 g

x y 22.4 g

解得x=17.92 L、y=8.96 L ，n（O2）=0.4 mol；

（2）由2NO + O2 2NO2知NO過量，生成NO2的物質的量為0.8 mol。

所以2NO2N2O4 Δn↓

2 1 1

0.2 mol 1 mol×(1－9/10)=0.1mol

所以NO2轉化為N2O4的轉化率為0.2/0.8×100%=25%；

（3）活塞移至C，體積不會再減少，則干燥管中Na2O2已反應完，活塞由C向D移動，體積擴大，2NO2N2O4平衡左移，使二者物質的量增多，活塞移至D時，氣體物質的量共增加0.1 mol，因此所需CO2必小于0.1 mol。

考點：考查NO、CO2和過氧化鈉反應的有關計算與判斷、化學平衡。