Question

【題目】如圖裝置中，容器甲內充入0.1 mol NO氣體。干燥管內裝有一定量Na2O2，從A處緩慢通入CO2氣體。恒溫下，容器甲中活塞緩慢由D處向左移動，當移至C處時容器體積縮至最小，為原體積9/10，干燥管中物質的質量增加了2.24 g。隨著CO2的繼續通入，活塞又逐漸向右移動。下列說法中正確的是

A. 活塞從D處移動到C處的過程中，通入的CO2氣體為2.24 L(標準狀況)

B. NO2轉化為N2O4的轉化率為20%

C. 容器甲中NO已反應完

D. 活塞移至C處后，繼續通入a mol CO2，此時活塞恰好回至D處，則a小于0.01

Answer 1

【答案】D

【解析】

本題主要考查過氧化鈉與二氧化碳反應，NO與氧氣反應，2NO2N2O4以及化學平衡的相關計算。CO2通入時，干燥管中發生反應：2Na2O2＋2CO2===4NaOH＋O2，C中發生反應：2NO+O2===2NO2N2O4，導致氣體體積減小。

A.根據干燥管中固體物質的質量增加量計算通入的CO2體積；

B.根據O2計算出生成的NO2物質的量，再根據體積變化計算出轉化的NO2物質的量，從而計算出轉化率；

C.根據O2物質的量計算反應的NO；

D.因繼續通入CO2時，體積不會縮小，即干燥管中Na2O2已反應完，活塞向右移動，2NO2N2O4平衡向左移動，由此判斷a值。

A.設通入標準狀況下CO2氣體的體積為x，產生氧氣的體積為y，則：

2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 質量裝置△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：通入二氧化碳的體積為1.792L，故A錯誤；

B.由A計算可知，生成氧氣的物質的量：n（O2）==0.04mol，

2NO+O2===2NO2

2 1 2

0.08mol 0.04 mol0.08 mol

0.1 mol＞0.08 mol，所以NO過量，生成NO2的物質的量為0.08 mol，

2NO2N2O4 物質的量減少△n

2 1 1

0.02 mol 0.1 mol×（1-）=0.01mol

所以NO2轉化為N2O4的轉化率為：×100%=25%，故B錯誤；

C.根據B的計算可知，NO還剩余：0.1mol-0.08mol=0.02mol，故C錯誤；

D.活塞移至C，體積不會再減少，則干燥管中Na2O2已反應完，活塞由C向D移動，體積擴大，2NO2N2O4平衡左移，使二者物質的量增多，活塞移至D時，氣體物質的量共增加0.01 mol，因此所需CO2必小于0.01 mol，故D正確。