2. Pada suhu $\mathrm { T } ^ { \circ } \mathrm { C }$, sejumlah karbon aktif dan $1 \mathrm { molNO } _ { 2 }$ yang cukup ditambahkan ke dalam wadah tertutup dengan volume yang tidak sama, dan reaksi berikut terjadi: $2 \mathrm { C } ( \mathrm { S } ) + 2 \mathrm { NO } _ { 2 } ( \mathrm {~g} ) = \mathrm { N } _ { 2 } ( \mathrm {~g} ) + 2 \mathrm { CO } _ { 2 } ( \mathrm {~g} )$. Pada waktu reaksi yang sama, laju konversi $\mathrm { NO } _ { 2 }$ dalam setiap wadah diukur sebagai fungsi volume wadah seperti yang ditunjukkan pada grafik ($\mathrm { V } _ { 1 } < \mathrm { V } _ { 2 } < \mathrm { V } _ { 3 }$). Diketahui: Persamaan keadaan gas ideal adalah $\mathrm { pV } = \mathrm { nRT }$. Pernyataan berikut ini salah ( )
Volume wadah / L
- A. A. Pada $T ^ { \circ } \mathrm { C }$, konstanta kesetimbangan reaksi pada $a$ adalah $\frac { 4 } { 45 V _ { 1 } }$
- B. B. Menurut persamaan gas ideal, tekanan di dalam wadah: $\mathrm { Pa } : \mathrm { Pb } = 6 : 7$
- C. C. $T ^ { \circ } \mathrm { C }$ ketika titik b dalam kesetimbangan kimia, titik c tidak dalam kesetimbangan kimia
- D. D. Tekan wadah pada titik c untuk mengurangi volume wadah, kemudian pada saat ini $\mathrm { v } _ { \text {正 } } > \mathrm { v }$ membalikkan
Answer: B
Solution: A. Berdasarkan data pada titik a, reaksi mencapai kesetimbangan pada titik a. Laju konversi $\mathrm { NO } _ { 2 }$ adalah $40 \%$, maka triplet reaksi pada titik a adalah:
| | $2 \mathrm { C } ( \mathrm { s } ) + 2 \mathrm { NO } _ { 2 } ( \mathrm {~g} )$ | $= \mathrm { N } _ { 2 } ( \mathrm {~g} )$ | $+ 2 \mathrm { CO } _ { 2 } ( \mathrm {~g} )$ | |
| :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| Jumlah awal $( \mathrm { mol } )$ | | 1 | 0 | 0 |
| jumlah perubahan $( \mathrm { mol } )$ | | 0.4 | 0.2 | 0.4 |
| Kesetimbangan $( \mathrm { mol } )$ | | 0.6 | 0.2 | 0.4 |
Pada konsentrasi kesetimbangan masing-masing zat sebesar $\mathrm { c } \left( \mathrm { NO } _ { 2 } \right) = \frac { 0.6 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \mathrm { mo } / \mathrm { L } , \mathrm { c } \left( \mathrm { N } _ { 2 } \right) = \frac { 0.2 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \mathrm {~mol} / \mathrm { L } , \mathrm { c } \left( \mathrm { CO } _ { 2 } \right) = \frac { 0.4 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \mathrm {~mol} / \mathrm { L } , \mathrm { T } ^ { \circ } \mathrm { C }$, reaksi
Tetapan kesetimbangan reaksi adalah $= \frac { \mathrm { c } \left( \mathrm { N } _ { 2 } \right) \cdot \mathrm { c } ^ { 2 } \left( \mathrm { CO } _ { 2 } \right) } { \mathrm { c } ^ { 2 } \left( \mathrm { NO } _ { 2 } \right) } = \frac { \frac { 0.2 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \times \left( \frac { 0.4 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \right) ^ { 2 } } { \left( \frac { 0.6 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \right) ^ { 2 } } = \frac { 4 } { 45 \mathrm {~V} _ { 1 } }$ pada konsentrasi kesetimbangan $\mathrm { c } \left( \mathrm { NO } _ { 2 } \right) = \frac { 0.6 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \mathrm { mo } / \mathrm { L } , \mathrm { c } \left( \mathrm { N } _ { 2 } \right) = \frac { 0.2 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \mathrm {~mol} / \mathrm { L } , \mathrm { c } \left( \mathrm { CO } _ { 2 } \right) = \frac { 0.4 } { \mathrm {~V} _ { 1 } } \mathrm {~mol} / \mathrm { L } , \mathrm { T } ^ { \circ } \mathrm { C }$;
B. Menurut data di B, jumlah gas dalam wadah di titik a adalah $1.2 \mathrm {~mol} ; \mathrm { b }$, dan reaksinya trivial di titik b. Reaksinya tidak trivial di titik c. Jumlah gas dalam wadah di titik d adalah $1.2 \mathrm {~mol} ; \mathrm { b }$:
| | $2 \mathrm { C } ( \mathrm { s } )$ | $+ 2 \mathrm { NO } _ { 2 } ( \mathrm {~g} )$ | $=$ | $\mathrm { N } _ { 2 } ( \mathrm {~g} )$
| :--- | :---: | :---: | :---: | :---: |
| jumlah awal $( \mathrm { mol } )$ | | 1 | 0 | $2 \mathrm { CO } _ { 2 } ( \mathrm {~g} )$ | | 1
| jumlah perubahan $( \mathrm { mol } )$ | | 0.8 | 0.4 | 0.8 |
| Kesetimbangan $( \mathrm { mol } )$ | | 0.2 | 0.4 | 0.8 |
Menurut triplet reaksi di titik a, triplet di titik b dan $\mathrm { pV } = \mathrm { nRT }$ di opsi A, $\mathrm { P } _ { \mathrm { a } } \mathrm { V } _ { 1 } = 1.2 \mathrm { RT } , ~ \mathrm { P } _ { \mathrm { b } } \mathrm { V } _ { 2 } = 1.4 \mathrm { RT }$ dapat ditemukan, $\mathrm { P } _ { \mathrm { a } } \mathrm { V } _ { 1 } = 1.2 \mathrm { RT } , ~ \mathrm { P } _ { \mathrm { b } } \mathrm { V } _ { 2 } = 1.4 \mathrm { RT }$, dan karena $V _ { 2 } > V _ { 1 }$, tekanan di dalam wadah: $\mathrm { Pa } : \mathrm { Pb } > 6 : 7$, jadi B salah;
C. Tingkat konversi $\mathrm { NO } _ { 2 }$ adalah yang tertinggi pada titik b pada gambar, maka kesetimbangan tercapai pada titik b ketika suhu $\mathrm { T } ^ { \circ } \mathrm { C }$, dan volume wadah yang sesuai pada kurva ab secara bertahap meningkat, dan konsentrasi awal $\mathrm { NO } _ { 2 }$ secara bertahap menurun, tetapi konsentrasinya lebih besar daripada di titik b, jadi salah. Konsentrasi $\mathrm { NO } _ { 2 }$ lebih besar dari titik b. Semakin besar konsentrasi $\mathrm { NO } _ { 2 }$, semakin besar laju reaksi dan semakin pendek waktu untuk mencapai kesetimbangan, sehingga reaksi pada kurva ab mencapai kesetimbangan, dan arah positif reaksi adalah reaksi peningkatan volume gas. Setelah titik b, seiring bertambahnya volume wadah, konsentrasi awal $\mathrm { NO } _ { 2 }$ menurun, laju reaksi melambat, dan waktu untuk mencapai kesetimbangan diperpanjang, sehingga reaksi pada kurva bc belum mencapai kesetimbangan, C benar;
D. Dalam waktu reaksi yang sama, volume wadah yang sesuai dengan titik c adalah yang terbesar, tekanannya paling kecil, laju reaksi kimianya lebih lambat, sehingga laju konversi nitrogen dioksida lebih kecil, beri tekanan pada wadah di titik c untuk mengurangi volume wadah, kemudian laju reaksi kimia dipercepat ke arah reaksi positif, saat ini $v$ (kebalikannya) $< v$ (kebalikannya) $< v$ (kebalikannya) $< v$ (kebalikannya) $< v$ (kebalikannya) $< v$ (kebalikannya) 30]] (positif), D benar.