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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 求解一道物化题目，看不懂它的答案
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suspend2014

新虫 (小有名气)

[求助] 求解一道物化题目，看不懂它的答案

求解一道物化题目，将一定量的高压，低温N2O4（g）导入一带活塞的真空刚性容器中（V=1dm3），当体系在300K达平衡时，测得总压为100000pa，已知反应N2O4=2NO2在300K和310K的平衡常数为0.164和0.338
（1）设初始通入的是纯的N2O4，则该气体的物质的量为多少
（2）等温下，以3*100000的外压将气体缓慢压缩至平衡，求N2O4的解离度
（3）以3*100000的外压将气体绝热压缩至平衡，则与（2）之终态比较，气体的颜色深浅程度如何？为什么？
第一步的答案我觉得很有问题，它直接来个PV=NRT把N算出来了，为0.04
请问这所谓直接通入纯的N2O4，是说它不会转化为NO2了？
第二步以3*10000外压压，它居然体系总压还是100000，难道那个所谓3*100000只是助其反应用的？
第三步它居然说颜色变浇，因为平衡常数变小，只是为何我在网上搜得的答案有说道由于被压后体积变小，颜色反而还要变深的
这答案看得我百思不得其解，这是厦大物化中的一题，所谓的答案也不知是谁做，不一定是正确的，求高手解答，以上答案是可信的么，如果不可信，正解如何解呢
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1楼2013-11-25 23:25:14
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chy-scu

银虫 (初入文坛)
第一步，如果严格来说，你的理解是正确的，那就要按照离解常数来计算300K平衡时候两种气体各自的物质的量，再换算成反应前N2O4的物质的量，只是一般题目的第一问没有那么麻烦；第二步，压缩时体积会变，但由于计算时候用的是理想气体状态方程，所以不会影响计算结果；第三步，如果要按离解度来算，要算具体的数值，难度会增加很多，你说的那种情况，对相似的变化过程课程那样，比如说都是恒温、都是恒压、都是绝热等。
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7楼2013-11-28 14:22:37
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suspend2014

新虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by chy-scu at 2013-11-28 14:22:37
第一步，如果严格来说，你的理解是正确的，那就要按照离解常数来计算300K平衡时候两种气体各自的物质的量，再换算成反应前N2O4的物质的量，只是一般题目的第一问没有那么麻烦；第二步，压缩时体积会变，但由于计算时 ...

差不多懂了，谢谢你的热心解答
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8楼2013-11-28 19:01:34
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linw1290

金虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by chy-scu at 2013-11-28 14:22:37
第一步，如果严格来说，你的理解是正确的，那就要按照离解常数来计算300K平衡时候两种气体各自的物质的量，再换算成反应前N2O4的物质的量，只是一般题目的第一问没有那么麻烦；第二步，压缩时体积会变，但由于计算时 ...

大神，能不能帮我看看这道题怎么得出的假设合理？谢谢
求解一道物化题目，看不懂它的答案
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9楼2013-12-08 22:33:52
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一到九

铜虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
suspend2014: 金币+2, 谢谢你的回答 2013-11-27 21:32:18
个人答案，第一步，联立方程，设p为纯反应物时的压强，p1为变化的压强，根据总压得到，p＋p1＝100000根据反应平衡得，（2p1）的平方除以（p-p1）＝kp计算出来p再算n.第二步把100000换成300000计算，根据p1÷p计算解离度。这样第三步就迎刃而解了

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2楼2013-11-26 09:01:49
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chy-scu

银虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
suspend2014: 金币+3, 希望你再解释下我提出的问题 2013-11-27 21:31:42
第一步，是求的初始状态N2O4的物质的量，可以直接由pV=nRT求得；
第二步，仍然根据上述公式，设N2O4的压力为p1，物质的量为n1，则p1*1=n1*RT,  （300000-p1）*1=2（n-n1）*RT,没有化成国际单位，不过两边一致，不会影响结果，有（n-ni）/n即可求出离解度；
第三步，是绝热压缩，与第二步的等温压缩不是一个过程，这一点不能混淆，是比较这两个过程的终态。物体对体系做功，内能增加，温度升高，体积被压缩的程度小，所以离解度会变小，颜色变浅。
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3楼2013-11-26 10:18:04
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gjNIO.1

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
引用回帖:
3楼: Originally posted by chy-scu at 2013-11-26 10:18:04
第一步，是求的初始状态N2O4的物质的量，可以直接由pV=nRT求得；
第二步，仍然根据上述公式，设N2O4的压力为p1，物质的量为n1，则p1*1=n1*RT,  （300000-p1）*1=2（n-n1）*RT,没有化成国际单位，不过两边一致，不会 ...

第一问的气体体积增大了，为何依然可以用状态方程求解呢

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4楼2013-11-26 13:32:30
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chy-scu

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by gjNIO.1 at 2013-11-26 13:32:30
第一问的气体体积增大了，为何依然可以用状态方程求解呢
...

题目要求是求的反应前的物质的量，不考虑之后的反应或是状态变化。
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5楼2013-11-27 14:34:04
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suspend2014

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by chy-scu at 2013-11-26 10:18:04
第一步，是求的初始状态N2O4的物质的量，可以直接由pV=nRT求得；
第二步，仍然根据上述公式，设N2O4的压力为p1，物质的量为n1，则p1*1=n1*RT,  （300000-p1）*1=2（n-n1）*RT,没有化成国际单位，不过两边一致，不会 ...

第一步的P不是只知道平衡时的总压么，怎么可以用它来代替初始的P？
第二步在压缩时体积不会变么？
第三步，温度升高平衡常数增大，应该离解度会变大，为什么不考虑这点呢？
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6楼2013-11-27 15:55:19
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yulyn

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by linw1290 at 2013-12-08 22:33:52
大神，能不能帮我看看这道题怎么得出的假设合理？谢谢

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...

你好。想问下此题的出处！
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10楼2015-11-09 21:32:21
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