Question

加熱N₂O₅，依次發生的分解反應為①N₂O₅（g）N₂O₃（g）+O₂（g），②N₂O₃（g）N₂O（g）+O₂（g），在1 L密閉容器中充入4 mol N₂O₅，加熱到t ℃，達到平衡狀態后O₂的平衡濃度為4.5 mol·L^-1，N₂O₃的平衡濃度為1.62 mol·L^-1，求N₂O₅和N₂O的平衡濃度。

Answer 1

N₂O₅的平衡濃度為0.94 mol·L^-1，N₂O的平衡濃度為1.44 mol·L^-1

題設中有兩個反應，可理解為先發生反應①，其中生成的N₂O₃有一部分再發生分解反應②，且在兩個反應中都有O₂生成，再由已知條件列方程組求解。
設反應①中生成N₂O₃物質的量濃度為x，反應②中生成N₂O物質的量濃度為y。則：
N₂O₅（g）N₂O₃（g）+O₂（g）
起始濃度/mol·L^-1                  0          0
轉化濃度/mol·L^-1x                 x           x
N₂O₃（g）N₂O（g）+O₂（g）
起始濃度/mol·L^-1      x              0          0
轉化濃度/mol·L^-1     y              y         y
平衡濃度/mol·L^-1     x-y            y           y
依題意O₂的平衡濃度為x+y="4.5" mol·L^-1
N₂O₃的平衡濃度為x-y="1.62" mol·L^-1
解得  x="3.06" mol·L^-1  y="1.44" mol·L^-1
N₂O₅的平衡濃度為：4 mol·L^-1-3.06 mol·L^-1="0.94" mol·L^-1
N₂O的平衡濃度為：1.44 mol·L^-1