Question

(8分)如图装置中，容器甲内充入1 mol NO气体，干燥管内装有一定量Na₂O₂，从A处缓慢通入CO₂气体。恒温下，容器甲中活塞缓慢由D向左移动，当移至C处时，容器体积缩小至最小，为原体积的，随着CO₂的继续通入，活塞又逐渐向右移动(不考虑活塞的摩擦)

已知当活塞移至C处时，干燥管中物质的质量增加了22．4 g。

(1)当活塞移至C处时，通入标准状况下的CO₂气体为_________________L。

(2)当活塞移至C处时，容器甲中NO₂转化为N₂O₄的转化率是多少(注意：本小题要求写出计算过程)?

(3)活塞移至C处后，继续通入a mol CO₂，此时活塞恰好回至D处，则a值必_________0．1(填“大于”、“小于”或“等于”)，其理由是_____________________________________．

Answer

(1) 17．92(2分) (2) 25%(2分)

(3)小于(2分); 其理由是活塞移至C，体积不会再减小，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积增大，2NO2N2O4平衡将左移，使二者物质的量之和增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0．1mol，因此所需CO2必小于0．1mol(2分)。

【解析】

试题分析：（1）设通入标准状况下CO2气体的体积为x，产生氧气的体积为y，

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 Δm↑

2×22.4 L 22.4 L 56 g

x y 22.4 g

解得x=17.92 L、y=8.96 L ，n（O2）=0.4 mol；

（2）由2NO + O2 2NO2知NO过量，生成NO2的物质的量为0.8 mol。

所以2NO2N2O4 Δn↓

2 1 1

0.2 mol 1 mol×(1－9/10)=0.1mol

所以NO2转化为N2O4的转化率为0.2/0.8×100%=25%；

（3）活塞移至C，体积不会再减少，则干燥管中Na2O2已反应完，活塞由C向D移动，体积扩大，2NO2N2O4平衡左移，使二者物质的量增多，活塞移至D时，气体物质的量共增加0.1 mol，因此所需CO2必小于0.1 mol。

考点：考查NO、CO2和过氧化钠反应的有关计算与判断、化学平衡。