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密閉容器には何もないところに「二酸化窒素」だけを入れたのですね?
だとすれば、二酸化窒素と四酸化二窒素の平衡の式は
2NO2 ←→ N2O4 ①
です。
最初に入れた NO2 のモル数を M [mol] とすると、そのうち 40% が N2O4 になるので、平衡後は
NO2:0.6M [mol]
N2O2:0.2M [mol]
ということになります。
この平衡後の混合気体の圧力が 1.0 × 10^5 [Pa] なので、各々の分圧は
NO2:1.0 × 10^5 [Pa] × 0.6M [mol] / (0.6M + 0.2M [mol])
= 7.5 × 10^4 [Pa]
N2O4:1.0 × 10^5 [Pa] × 0.2M [mol] / (0.6M + 0.2M [mol])
= 2.5 × 10^4 [Pa]
あとは、定義に従って「圧平衡定数」を求めればよいだけ。
①式の圧平衡定数は、その一定温度で、各々の分圧を [ ] で書けば
Kp = [N2O4]}/[NO2]^2 ②
ということになります。
これに上記の値を代入すれば
Kp = 2.5 × 10^4 [Pa] / (7.5 × 10^4 [Pa])^2
= 0.044444・・・ × 10^(-4) [1/Pa]
≒ 4.4 × 10^(-6) [1/Pa]
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