Question

Реакция идет по уравнению 4HCL+O2<=>2H2O+2CL2. в момент установления химического равновесия концентрации веществ стали равны: хлороводорода 0,25 моль/л. кислорода 0,2 моль/л. хлора 0,1 моль/л. Какими были концентрации исходных веществ в начальный момент времени? Рассчитайте константу равновесия этой реакции.

Answer 1

По уравнению реакции видно, что хлора образуется в 2 раза больше, чем расходуется кислорода, и в 2 раза меньше, чем расходуется HCl.

Исходя из этого:

начальная концентрация O2 = 0,44 + 0,3/2=0,59 моль/л

начальная концентрация HCl = 0,85 + 0,3 х2 = 1,45 моль/л

Answer 2

Для решения этой задачи, мы должны использовать закон действующих масс для газовых реакций, который утверждает, что в начальный момент времени и в состоянии равновесия отношение концентраций реагентов и продуктов повторяет соотношение их коэффициентов в уравнении реакции.

Итак, давайте обозначим концентрации исходных веществ в начальный момент времени как [HCl]₀, [O₂]₀, [Cl₂]₀.

Исходное уравнение реакции: 4HCl + O₂ ⇌ 2H₂O + 2Cl₂

По условию задачи, концентрации веществ в момент установления равновесия:

[HCl] = 0.25 моль/л [O₂] = 0.2 моль/л [Cl₂] = 0.1 моль/л

Согласно закону действующих масс:

[HCl]₀ / [O₂]₀ = [H₂O]₀ / [Cl₂]₀

Теперь мы знаем концентрации в момент установления равновесия и хотим найти исходные концентрации. Давайте обозначим их как x.

Теперь уравнение можно переписать:

[HCl]₀ / [O₂]₀ = (0.25 - x) / (0.2 - x)

Кроме того, у нас есть сумма концентраций исходных веществ в начальный момент времени:

[HCl]₀ + [O₂]₀ + [Cl₂]₀ = x + 0.2 + 0.1 = x + 0.3

Теперь мы можем решить эту систему уравнений. Сначала найдем x:

[0.25 - x] / [0.2 - x] = [HCl]₀ / [O₂]₀ (0.25 - x) / (0.2 - x) = [HCl] / [O₂] = 0.25 / 0.2 = 1.25 0.25 - x = 1.25 * (0.2 - x) 0.25 - x = 0.25 - 1.25x 1.25x - x = 0.25 - 0.25 0.25x = 0 x = 0

Таким образом, исходные концентрации веществ в начальный момент времени были:

[HCl]₀ = 0 моль/л [O₂]₀ = 0 моль/л [Cl₂]₀ = 0 моль/л

Теперь мы можем рассчитать константу равновесия (Kc) по формуле:

Kc = ([H₂O]₀^2 * [Cl₂]₀^2) / ([HCl]₀^4 * [O₂]₀)

У нас уже есть все значения:

Kc = (0.25^2 * 0.1^2) / (0.25^4 * 0.2) = 0.0064 / 0.03125 ≈ 0.2048

Таким образом, константа равновесия этой реакции составляет примерно 0.2048.