Question

В сосуде объемом 2 литрасмешиваются при определенных условиях 3 моля азота, 5 моль водорода и 2 моля аммиака. При постоянной температуре в момент равновесия в сосуде было обнаружено 8 моль газовой смеси. Вычислите константу равновесия.

Answer 1

Для расчета константы равновесия в химической реакции нам нужно сначала найти выражение для Kc. В данном случае мы рассматриваем реакцию:

N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

Для этой реакции выражение для Kc выглядит так:

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

Где [NH3], [N2] и [H2] - это концентрации аммиака, азота и водорода в газовой смеси на равновесии.

Мы знаем, что в начале у нас было 3 моля азота, 5 моль водорода и 2 моля аммиака. На равновесии было 8 моль газовой смеси.

Таким образом, на равновесии у нас есть:
[N2] = 3 - x
[H2] = 5 - 3x
[NH3] = 2 + 2x

где x - количество мольных газов, участвующих в реакции.

Подставим эти значения в выражение для Kc и выразим его:

Kc = ([NH3]^2) / ([N2] * [H2]^3)
Kc = ((2 + 2x)^2) / ((3 - x) * (5 - 3x)^3)

Тепер мы можем найти значение x, решив уравнение для Kc:

Kc = ((2 + 2x)^2) / ((3 - x) * (5 - 3x)^3)
8 = (2 + 2x)^2 / ((3 - x) * (5 - 3x)^3)

Answer 2

Calculation of Equilibrium Constant

To calculate the equilibrium constant for the given reaction, we need to determine the concentrations of the reactants and products at equilibrium. The balanced equation for the reaction is:

N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

Given: - Initial moles of nitrogen (N2): 3 mol - Initial moles of hydrogen (H2): 5 mol - Initial moles of ammonia (NH3): 2 mol - Total moles of gas at equilibrium: 8 mol

Let's assume that at equilibrium, the moles of nitrogen, hydrogen, and ammonia are x, y, and z, respectively. According to the balanced equation, the stoichiometric coefficients are 1, 3, and 2 for nitrogen, hydrogen, and ammonia, respectively.

Using the law of mass action, the equilibrium constant expression for the reaction is:

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

To find the equilibrium concentrations, we can use the given information and the fact that the total moles of gas at equilibrium is 8 mol:

x + y + z = 8

Since the stoichiometric coefficients for nitrogen, hydrogen, and ammonia are 1, 3, and 2 respectively, we can write:

x = [N2] = 3 - z

y = [H2] = 5 - 3z

z = [NH3] = 2 - x

Substituting these expressions into the equilibrium constant expression, we get:

Kc = ([2 - x]^2) / ([3 - z] * [5 - 3z]^3)

To solve for the equilibrium constant, we need to find the values of x, y, and z that satisfy the equation x + y + z = 8. However, without additional information about the conditions or constraints of the reaction, it is not possible to determine the exact values of x, y, and z, and therefore the equilibrium constant.

Please provide any additional information or constraints related to the reaction so that we can calculate the equilibrium constant more accurately.