Một oxit của nitơ có công thức NOx, trong đó nitơ chiếm 30,43% về khối lượng.
a) Xác định NOx. Viết phương trình phản ứng của NOx với dung dịch NaOH dưới dạng phân tử và ion rút gọn.
b) Cho cân bằng: N2O2x (khí không màu) ⇋ 2NOx
Cho hỗn hợp gồm 46 gam N2O2x và 13,8 gam NOx vào một bình kín thể tích 10 lít đến khi hỗn hợp đạt trạng thái cân bằng thì áp suất trong bình gấp 1,015 lần áp suất ban đầu, biết nhiệt độ không đổi bằng 27,3°C.
– Tính hằng số cân bằng Kc, Kp của phản ứng.
– Khi hỗn hợp khí đạt trạng thái cân bằng, làm lạnh bình đến 0°C thì thấy màu của khí NOx nhạt dần, vậy phản ứng thuận thu nhiệt hay tỏa nhiệt?
Câu trả lời tốt nhất
%N = 14/(16x + 14) = 30,43% —> x = 2
Oxit là NO2, phản ứng:
2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O
2NO2 + 2OH- → NO3- + NO2- + H2O
Ban đầu: nN2O4 = 0,5 mol; nNO2 = 0,3 mol
Nồng độ đầu: C N2O4 = 0,05 mol/l; C NO2 = 0,03 mol/l
N2O4 ⇋ 2NO2
0,05……..0,03
a……………2a
0,05 – a….0,03 + 2a
Nhiệt độ và thể tích không đổi nên áp suất tỉ lệ thuận với số mol, số mol tỉ lệ thuận với nồng độ nên:
(0,05 – a) + (0,03 + 2a) = 1,015(0,05 + 0,03)
—> a = 0,0012
Kc = (0,03 + 2a)²/(0,05 – a) = 0,02151 mol/l
Kp = Kc.RT = 0,02151.0,0821.(27,3 + 273) = 0,53 atm
Khi hỗn hợp khí đạt trạng thái cân bằng, làm lạnh bình đến 0°C thì thấy màu của khí NOx nhạt dần —> Cân bằng chuyển dịch sang chiều nghịch —> Chiều nghịch tỏa nhiệt —> Chiều thuận thu nhiệt.