Задача про агрегатное состояние с ВХО

[Ukt,P]

21,6 г оксида азота (V) полностью разлагается в атмосфере 0,2 моль кислорода в сосуде объёмом 10 л при постоянной температуре. После окончания реакции давление в сосуде увеличилось в 4 раза. В сосуде устанавливается следующее химическое равновесие: 2NO+O₂⇄2NO₂. В каком агрегатном состоянии (твёрдом или газообразном) находится оксид азота (V) при этой температуре? Обоснуйте ответ с помощью расчёта. 

Я вроде бы решил, но я не знаю правильно ли моё решение.

Если предположить, что оксид азота (V) газообразный (и его количество взять за х) , то по реакции 2N₂O₅→4NO₂+O₂, общее количество газообразных веществ в сосуде, считая 0,2 моль кислорода равно 2,5х+0,2. А перед реакцией газообразных веществ в сосуде 0,2+х. Тогда можно составит уравнение: 2,5х+0,2/0,2+х=4. Тогда х=-0,4. Это невозможно. 

А если предположить, что N₂O₅ твёрдый, то уравнение 2,5х+0,2/0,2=4 имеет положительный х=0,24, что возможно. Следовательно, оксида азота (V)-твёрдый.

Можно ли так решить эту задачу?

Заранее спасибо!

 

 

[Lеоnid]

Ваше решение внутренне противоречиво. За х Вы обозначили известную величину, а кроме того, получили х=0,24, что не соответствует начальным условиям: 21,6 г оксида азота (V) = 0,2 моль.

Кроме того, в решении не учитывается процесс

В 25.08.2022 в 10:40, Ukt,P сказал:

В сосуде устанавливается следующее химическое равновесие: 2NO+O₂⇄2NO₂.

 

[yatcheh]

25.08.2022 в 10:40, Ukt,P сказал:

21,6 г оксида азота (V) полностью разлагается в атмосфере 0,2 моль кислорода в сосуде объёмом 10 л при постоянной температуре. После окончания реакции давление в сосуде увеличилось в 4 раза. В сосуде устанавливается следующее химическое равновесие: 2NO+O₂⇄2NO₂. В каком агрегатном состоянии (твёрдом или газообразном) находится оксид азота (V) при этой температуре? Обоснуйте ответ с помощью расчёта. 

Я вроде бы решил, но я не знаю правильно ли моё решение.

Если предположить, что оксид азота (V) газообразный (и его количество взять за х) , то по реакции 2N₂O₅→4NO₂+O₂, общее количество газообразных веществ в сосуде, считая 0,2 моль кислорода равно 2,5х+0,2. А перед реакцией газообразных веществ в сосуде 0,2+х. Тогда можно составит уравнение: 2,5х+0,2/0,2+х=4. Тогда х=-0,4. Это невозможно. 

А если предположить, что N₂O₅ твёрдый, то уравнение 2,5х+0,2/0,2=4 имеет положительный х=0,24, что возможно. Следовательно, оксида азота (V)-твёрдый.

Можно ли так решить эту задачу?

Заранее спасибо!

 

 

 

N2O5 => 2NO2 + 1/2O2 (2.5*0.2=0.5)

N2O5 => 2NO + 3/2O2 (3.5*0.2=0.7)

После разложения количество газа в сосуде будет 0.5+0.2=0.7 до 0.7+0.2=0.9 моль.

Если он был твёрдым, то давление увеличилось бы максимум в 0.9/0.2 = 4.5 раза

Если газообразным, то максимум - 0.9/0.4 = в 2.25 раз.

Ergo - оксид был твёрдым

Изменено 25 Августа, 2022 в 16:30 пользователем yatcheh

[Ukt,P]

В 25.08.2022 в 14:40, Lеоnid сказал:

Ваше решение внутренне противоречиво. За х Вы обозначили известную величину, а кроме того, получили х=0,24, что не соответствует начальным условиям: 21,6 г оксида азота (V) = 0,2 моль.

Кроме того, в решении не учитывается процесс

 

Это я понимаю. Это моё доказательство, которое не будет относиться к последующему решению. В задаче есть последующие вопросы, и на них я отвечаю согласно условию. Из доказательства я только вывожу то, что оксида азота (V) твёрдый.

[Ukt,P]

В 25.08.2022 в 21:30, yatcheh сказал:

 

N2O5 => 2NO2 + 1/2O2 (2.5*0.2=0.5)

N2O5 => 2NO + 3/2O2 (3.5*0.2=0.7)

После разложения количество газа в сосуде будет 0.5+0.2=0.7 до 0.7+0.2=0.9 моль.

Если он был твёрдым, то давление увеличилось бы максимум в 0.9/0.2 = 4.5 раза

Если газообразным, то максимум - 0.9/0.4 = в 2.25 раз.

Ergo - оксид был твёрдым

У Вас чем-то похоже на решение авторов, но они не писали вторую реакцию (с NO). А так спасибо! 

 

Изменено 26 Августа, 2022 в 08:51 пользователем Ukt,P

[Ukt,P]

В 26.08.2022 в 13:16, Ukt,P сказал:

Это я понимаю. Это моё доказательство, которое не будет относиться к последующему решению. В задаче есть последующие вопросы, и на них я отвечаю согласно условию. Из доказательства я только вывожу то, что оксида азота (V) твёрдый.

Я тоже при решении последующих вопросов начал подставлять число 0,24, но потом понял, что у меня есть конкретное условие. 

Моё доказательство убирает также  условие разложения NO₂, а в результате именно этого равновесия давление увеличивается в 4 раза.

Я всё передумал. Вы правы Leonid. Моё доказательство отсекает необходимые условия задачи.

Спасибо, Вам, что указали на ошибку!!!?

[Lеоnid]

В 26.08.2022 в 11:45, Ukt,P сказал:

Моё доказательство убирает также  условие разложения NO₂, а в результате именно этого равновесия давление увеличивается в 4 раза.

Кстати, если просто выполнить расчет с учетом исходных условий для тв. фазы, то получается ровно 4. Этого достаточно. Коллега yatcheh решил в общем виде.