Question

Константа равновесия обратимой реакции 2NO + O2 ⇔ 2NO2 при определенной температуре равна 2. Сколько молей кислорода надо ввести на каждый моль NO, чтобы окислить 40% NO в NO2, если исходная концентрация NO равна 2,5 моль/л?

Answer 1

Kc. = [NO2]^2/[NO]^2*[O2];

пусть для р-ии с 1 моль NO взято х моль O2, тогда для р-ии с 2.5 моль NO треб-я 2.5*x моль O2; по условию в р-ию вст-т 2.5*0.4 = 1 моль NO, 1/2 = 0.5 моль O2 и обр-я 1 моль NO2;

т.о. в равновесной смеси 2.5-1 = 1.5 моль NO, 2.5*x-0.5 моль O2 и 1 моль NO2;

считая, что V = const, в соотв-и с усл-м и выр-м для Kc. выше, пол-м равенство 1^2/(1.5^2*(2.5*x-0.5)) = 2, откуда x = 0.289 моль.

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Гесса, который утверждает, что изменение концентрации реагентов и продуктов в химической реакции зависит только от начальных и конечных состояний и не зависит от пути протекания реакции.

Пусть x моль O2 реагирует с 1 моль NO, чтобы образовать 2 моль NO2. Таким образом, изменение концентрации NO будет -1 моль, изменение концентрации O2 будет -x моль, а изменение концентрации NO2 будет +2 моль.

По условию задачи, мы хотим окислить 40% исходного количества NO до NO2. Исходная концентрация NO составляет 2,5 моль/л, поэтому количество молей NO, которое мы хотим окислить, будет равно 0,4 * 2,5 = 1 моль/л.

Теперь мы можем записать уравнение изменения концентрации для данной реакции:

-1 + x + 2 = 0

Решая это уравнение, получаем:

x = -1 + 2 = 1

Таким образом, нам потребуется 1 моль O2 на каждый моль NO, чтобы окислить 40% исходного количества NO в NO2.