化學題目 幫我解 二十點

Question

在密封容器裡.有1莫耳之氧氣與1莫耳氫氣.點火反應以後.溫度由反應前之27度C變成327度C壓力將變成原來的若干倍?
(A) 2倍 (B) 1.33倍 (C) 1.50倍 (D) 10倍


某容器於627度C時.內含15atm之CO2氣體.加熱始之溫度升至1127度C.發生2CO2⇔2CO2+O2反應.容器內壓力升至28.75atm問CO2分解之莫耳百分率為若干?
(A) 15% (B) 20% (C)30% (D)45%


QQ~~~~

Answer 1

(1) 2H2 + O2 → 2H2O

1莫耳之氧氣與1莫耳氫氣.點火反應以後成為1莫耳的H2O，
剩下0.5莫耳的O2。

反應前氣體總莫耳數為2莫耳(1莫耳的H2及1莫耳的O2)
反應後氣體總莫耳數為1.5莫耳(1莫耳的H2O及0.5莫耳的O2)

理想氣體方程式： P(壓力)V(體積) = n(莫耳數)R(常數)T(絕對溫度)
P1V = n1RT1 → P1 = n1RT1/V (反應前)
P2V = n2RT2 → P2 = n2RT2/V (反應後)
P2 / P1 = n2T2 / n1T1 = 1.5*(327+273) / 2*(27+273) = 900 / 600 = 1.5(倍)


(2) 2CO2⇔2CO2+O2 應該是 2CO2⇔2CO+O2

理想氣體方程式： P(壓力)V(體積) = n(莫耳數)R(常數)T(絕對溫度)
P1V = n1RT1 → P1 = n1RT1/V (分解前)
P2V = n2RT2 → P2 = n2RT2/V (分解後)
P2 / P1 = n2T2 / n1T1 → 28.75 / 15 = n2*(1127+273) / n1*(627+273)
n2 / n1 = 69 / 56

反應前後莫耳數比為 2：3 (2CO2⇔2CO+O2)
設CO2分解率為X 則 [(1-x) + (3/2)*X] / 1 = 69 / 56
則 X = 13 / 28 = 0.46429 = 46.429 %

2006-10-06 22:19:18 補充：
設CO2分解率為X 則 [(1-x) + (3/2)*X] / 1 = 69 / 56 中設原有 CO2 1 莫耳 = n1(1-x)為未分解的CO2的莫耳數(3/2)*X為分解CO2後產生之CO+O2的莫耳數[(1-x) + (3/2)*X] 為分解後的總莫耳數 = n2