Question

如图装置中，容器甲内充入0.1 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处向左移动，当移至C处时容器体积缩至最小，为原体积9/10，干燥管中物质的质量增加了2.24 g。随着CO₂的继续通入，活塞又逐渐向右移动。下列说法中正确的是

A. 活塞从D处移动到C处的过程中，通入的CO₂气体为2.24 L(标准状况)

B. NO₂转化为N₂O₄的转化率为20%

C. 容器甲中NO已反应完

D. 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小于0.01

Answer

D

【解析】

本题主要考查过氧化钠与二氧化碳反应，NO与氧气反应，2NO2N2O4以及化学平衡的相关计算。CO2通入时，干燥管中发生反应：2Na2O2＋2CO2===4NaOH＋O2，C中发生反应：2NO+O2===2NO2N2O4，导致气体体积减小。

A.根据干燥管中固体物质的质量增加量计算通入的CO2体积；

B.根据O2计算出生成的NO2物质的量，再根据体积变化计算出转化的NO2物质的量，从而计算出转化率；

C.根据O2物质的量计算反应的NO；

D.因继续通入CO2时，体积不会缩小，即干燥管中Na2O2已反应完，活塞向右移动，2NO2N2O4 平衡向左移动，由此判断a值。

A.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，则：

2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2      质量装置△m 

     2×22.4 L    22.4 L         56 g

       x           y            2.24 g

所以56 g：2.24g=2×22.4 L：x，解得x=1.792L，56 g：2.24g=22.4 L：y，解得：y=0.896L，即：通入二氧化碳的体积为1.792L，故A错误；

B.由A计算可知，生成氧气的物质的量：n（O2）==0.04mol，

2NO+O2 ===2NO2

   2      1       2

0.08mol 0.04 mol 0.08 mol

0.1 mol＞0.08 mol，所以NO过量，生成NO2的物质的量为0.08 mol，

2NO2N2O4   物质的量减少△n

   2       1            1

0.02 mol       0.1 mol×（1-）=0.01mol

所以NO2转化为N2O4的转化率为：×100%=25%，故B错误；

C.根据B的计算可知，NO还剩余：0.1mol-0.08mol=0.02mol，故C错误；

D.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0.01 mol，因此所需CO2必小于0.01 mol，故D正确。