Question

在一定條件下，將物質的量相同的NO和O₂混和，發生如下反應：2NO+O₂=2NO₂，2NO₂?N₂O₄，所得混合氣體中NO₂的體積百分含量為40%，此時，混合氣體的平均分子量為（　　）

• A、31
• B、41.3
• C、49.6
• D、62

Answer 1

分析：設物質的量相同的NO和O₂，均為1mol，則設化學平衡中NO₂轉化的為xmol，
2NO+O₂=2NO₂，
1  0.5   1
   2NO₂?N₂O₄，
轉化 x     0.5x
平衡1-x    0.5x
所得混合氣體中NO₂的體積百分含量為40%，則

1-x

1-x+0.5x+0.5

×100%=40%，解得x=0.5，
結合M=

m

n

計算混合氣體的平均分子量．

解答：解：設物質的量相同的NO和O₂，均為1mol，則設化學平衡中NO₂轉化的為xmol，
2NO+O₂=2NO₂，
1  0.5   1
   2NO₂?N₂O₄，
轉化 x     0.5x
平衡1-x    0.5x
所得混合氣體中NO₂的體積百分含量為40%，則

1-x

1-x+0.5x+0.5

×100%=40%，解得x=0.5，
混合氣體的質量為1mol×30g/mol+1mol×32g/mol=62g，
混合氣體的物質的量為1.25mol，則M=

m

n

=

62g

1.25mol

=49.6g/mol，
則混合氣體的平均分子量為49.6，
故選C．

點評：本題考查化學平衡的計算，明確轉化后混合氣體的總物質的量是解答本題的關鍵，注意體積分數的應用，題目難度中等．