При 400 K в ампуле содержание одной из равновесных форм пренебрежимо мало. При охлаждении ампулы от температуры 400 K до температуры 300 K равновесное давление внутри неё изменилось в 1,9 раза. Определите мольную долю NO₂ в равновесной смеси при 300 K. Ответ выразите в процентах, округлите до десятых.

Рассматриваем равновесие \(\mathrm{N_2O_4 \rightleftharpoons 2NO_2}\). При 400 K считаем содержание \(\mathrm{N_2O_4}\) пренебрежимо малым, то есть газ состоит практически из \(\mathrm{NO_2}\).

Пусть при 300 K из начального количества \(n_0\) вещества \(\mathrm{N_2O_4}\) распалось \(\alpha n_0\). Тогда количество \(\mathrm{N_2O_4}\) равно \((1-\alpha)n_0\), а количество \(\mathrm{NO_2}\) — \(2\alpha n_0\). Общее количество газа: \(n_{300}=(1+\alpha)n_0\).

При постоянном объёме давление пропорционально произведению температуры на количество вещества. Поэтому

\[\frac{p_{400}}{p_{300}}=\frac{400\cdot 2n_0}{300\cdot(1+\alpha)n_0}=1.9.\]

Отсюда \(1+\alpha=\frac{8}{5.7}\), поэтому \(\alpha\approx0.4035\).

Мольная доля \(\mathrm{NO_2}\) при 300 K:

\[x(\mathrm{NO_2})=\frac{2\alpha}{1+\alpha}\approx0.5754.\]

Ответ: 57,5 %.