Question

Задача 1 В замкнутом сосуде протекает гомогенная реакцияPCl5(г) = PCl3(г)+ Cl2(г),С0(PCl5) = 2.4 моль/л. Равновесие установилось после того, как 33.3 % PCl5 прореагировало. Вычислите константу равновесия Кс.Задача 2 Рассчитайте Кс реакции4NH3(г)+ 5O2(г)D 4NO(г)+ 6H2O(г),если равновесие установилось, когда концентрация NH3 в реакторе уменьшилась на 2 моль/л; С0(NH3) = 6 моль/л, С0(O2) = 8 моль/л.Задача 3 Константа равновесия Кс гомогенной реакцииСО(г)+ Н2О(г) D СО2(г)+ Н2(г)при 850°С равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех веществ и массовую долю прореагировавшей воды, если С0(СО) = = 3 моль/л, С0(Н2О) = 2 моль/л.​

Answer 1

Ответ:

1)Сначала найдем сколько PCl5 про диссоциировало, для этого составим пропорцию:

2,4моль/л - 100%

х моль/л - 33,3%

отсюда х=0,8 моль/л. Столько и образовалось PCl3 и Cl2. Это и есть их равновесные концентрации. [PCl3]=[Cl2]=0,8 моль/л

[PCl5] = 2,4 - 0,8= 1,6 моль/л.

K= 0,8*0,8/1,6=0,4

2)4NH3(г) + 5О2(г) → 4NO(г) + 6Н2О(г)

Стандартные энтропии веществ (справочные значения):

∆S0298 (NН3) = 192,6 Дж/(моль*К); ∆S0298 (О2) = 205,0 Дж/(моль*К);

∆S0298 (NО) = 210,6 Дж/(моль*К); ∆S0298 (H2О) = 188,7 Дж/(моль*К).

ΔS0 хим. р-ции = ∑ ΔS0 продукты р-ции − ∑ ΔS0 исходные в-ва = [4*∆S0298 (NО) + 6*∆S0298 (H2О)] − [4*∆S0298 (NН3) + 5*∆S0298 (О2)] = [(4*210,6) + (6*188,7)] – [(4*192,6) + (5*205,0)] = (842,4 + 1132,2) – (770,4 + 1025,0) = 1974,2 – 1795,4 = 178,8 Дж/К = 0,1788 кДж/К.

3)Допустим, до наступления равновесия израсходовались по х моль/л СО и Н2О и образовались по х моль/л СО2 и Н2. Тогда:

К=[СО2][Н2]/[СО][Н2О] = х²/((3-х)∙(2-х)) = 1

Решив уравнение, получим: х = 1,2 моль/л

Тогда: [СО2]=[Н2]=1,2 моль/л, [СО]=3-1,2=1,8 моль/л, [Н2О]=2-1,2=0,8 моль/л

Объяснение:

Answer 2

Давайте рассмотрим каждую задачу по порядку.

Задача 1: Для реакции PCl5(г) = PCl3(г) + Cl2(г), у нас есть начальная концентрация PCl5(C₀(PCl5)) равная 2.4 моль/л, и равновесие установилось после того, как 33.3% PCl5 прореагировало.

Это означает, что при равновесии концентрация PCl5 уменьшилась на 33.3% от начальной, то есть на (0.333 * 2.4) моль/л. Оставшаяся концентрация PCl5 равна (2.4 - 0.8) моль/л.

Согласно уравнению реакции, коэффициенты стехиометрии для PCl5, PCl3 и Cl2 равны 1, 1 и 1 соответственно.

Теперь мы можем записать выражение для постоянной равновесия Кс: $K_c = \frac{[PCl3] \cdot [Cl2]}{[PCl5]}$

Подставляя значения: $K_c = \frac{0.8 \cdot 0.8}{2.4} = 0.2667$

Задача 2: Для реакции 4NH3(г) + 5O2(г) → 4NO(г) + 6H2O(г), начальная концентрация NH3(C₀(NH3)) равна 6 моль/л, концентрация O2(C₀(O2)) равна 8 моль/л, и равновесие установилось после уменьшения концентрации NH3 на 2 моль/л.

Это означает, что при равновесии концентрация NH3 уменьшилась на 2 моль/л, и осталась (6 - 2) моль/л.

Согласно уравнению реакции, коэффициенты стехиометрии для NH3 и O2 равны 4 и 5 соответственно.

Выражение для постоянной равновесия Кс: $K_c = \frac{[NO]^4 \cdot [H2O]^6}{[NH3]^4 \cdot [O2]^5}$

Подставляя значения: $K_c = \frac{[NO]^4 \cdot [H2O]^6}{(6 - 2)^4 \cdot 8^5}$

Задача 3: Для реакции CO(г) + H2O(г) ⇌ CO2(г) + H2(г) при 850°C, дана постоянная равновесия Kc = 1.

Начальная концентрация CO(C₀(CO)) равна 3 моль/л, начальная концентрация H2O(C₀(H2O)) равна 2 моль/л.

Поскольку Kc = 1, это означает, что при равновесии концентрации продуктов и реагентов будут равны.

Равновесные концентрации CO2 и H2 равны соответственно концентрациям исходных реагентов CO и H2O.

Массовая доля прореагировавшей воды будет равна отношению изменения концентрации H2O к начальной концентрации H2O: $Массовая\ доля\ H2O\ = \frac{C₀(H2O) - [H2O]}{C₀(H2O)}$

Подставляя значения: $Массовая\ доля\ H2O\ = \frac{2 - [H2O]}{2}$

Так как Kc = 1, концентрация продуктов (CO2 и H2) равна концентрации реагентов (CO и H2O), и вы можете использовать начальные концентрации CO и H2O для расчета $Массовой\ доли\ H2O$.

Учтите, что концентрации и массовые доли следует выразить в тех же единицах (моль/л или моли) и применить необходимые единицы измерения при подсчетах.