Question

Равновесие реакции N2+3H2 = 2NH3 устанавливается при следующих концентрациях участвующих в них веществ: [N2] = 0,01 моль/л, [H2]=2,0 моль/л, [NH2]=0,4 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации азота и водорода.

Answer 1

K=0.4^2/(0.01*2^3)=2

Answer 2

Для равновесия реакции N2 + 3H2 = 2NH3, константа равновесия K выражается следующим образом:

K = [NH3]^2 / ([N2] * [H2]^3)

где [NH3], [N2], и [H2] - концентрации NH3, N2 и H2 соответственно.

Исходные концентрации азота и водорода:

[N2] = 0,01 моль/л [H2] = 2,0 моль/л

Концентрация NH3 находится в результате равновесной реакции, поэтому её мы еще не знаем. Давайте обозначим её как "x" моль/л.

Составим уравнение равновесия:

K = [NH3]^2 / ([N2] * [H2]^3)

K = (x)^2 / (0,01 * 2^3)

Теперь у нас есть уравнение, которое содержит только одну неизвестную "x" (концентрация NH3). Найдем "x":

K = x^2 / 0,08

x^2 = K * 0,08

x = sqrt(K * 0,08)

Теперь у нас есть значение "x" - концентрации NH3:

x = sqrt(K * 0,08)

Теперь мы можем использовать значения концентраций для нахождения значения константы равновесия K. Для этого подставим известные значения:

K = [NH3]^2 / ([N2] * [H2]^3)

K = (sqrt(K * 0,08))^2 / (0,01 * 2^3)

Теперь решим это уравнение относительно K:

K = K * 0,08 / 0,08

K = 1

Таким образом, константа равновесия K равна 1.

Итак, мы вычислили значение константы равновесия K, которое равно 1. Теперь найдем концентрации азота и водорода в равновесном состоянии, используя исходные концентрации и значение "x".

[NH3] = x [N2] = 0,01 моль/л [H2] = 2,0 моль/л

[NH3] = sqrt(K * 0,08) = sqrt(1 * 0,08) = sqrt(0,08) ≈ 0,28 моль/л

Таким образом, концентрация аммиака (NH3) в равновесном состоянии составляет приблизительно 0,28 моль/л.

Концентрации азота (N2) и водорода (H2) в равновесном состоянии остаются неизменными, так как они являются исходными значениями:

[N2] = 0,01 моль/л [H2] = 2,0 моль/л