moea_joint
104年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 43 題
在25℃氣相反應$N_2O_4 \leftrightarrow 2NO_2$的平衡常數$K_p$為0.8 atm,當系統總壓力為多少atm時,$N_2O_4$分解50%?
- A 0.6
- B 0.8
- C 0.85
- D 0.9
思路引導 VIP
若我們假設起始狀態只有反應物，當反應達到平衡且我們知道反應物消耗的百分比時，你認為該如何利用這個百分比來描述系統中各個成分所佔的『比例』，並進一步將其與總壓力聯繫起來呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你正確完成了這道題目！能精確算出總壓力，代表你對於化學反應平衡與道耳吞分壓定律（Dalton's Law of Partial Pressures）的結合應用已有很紮實的掌握。
氣相平衡與解離度的關聯
在處理 $N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g)$ 這類氣相反應時，關鍵在於將「解離度 $\alpha$」轉化為平衡時的莫耳分率。假設初始有 1 莫耳的 $N_2O_4$，當分解率為 50%（即 $\alpha = 0.5$）時，平衡時 $N_2O_4$ 剩餘 $0.5$ 莫耳，而 $NO_2$ 則生成 $1.0$ 莫耳。此時系統總莫耳數為 $0.5 + 1.0 = 1.5$ 莫耳。根據分壓定義，我們可以列出平衡常數與總壓 $P$ 的關係：
▼ 還有更多解析內容