Question

Равновесие реакции Н2 +I2 = 2HI установилось при следующих концентрациях: [H2]=0.5моль/л; [I2]=0.1моль/л; [HI]=1.8моль/л. Определите константу химического равновесия и исходные концентрации иода и водорода. В начальный момент времени [HI]=0.

Answer 1

Равновесная система- эта система, которая скорости прямого и обратного реакции равны между собой.

k1-константа скорости прямой реакции(v1)

k2-константа скорости обратной реакции(v2)

K-константа равновесия

k1=[I2]*[H2]
k2=[HI]^2
K=k2÷k1

1)Находим константу равновесия
K=[HI]^2÷([I2]*[H2])=1,8^2÷(0,5*0,1)
K=3,24÷0,05=64,8

2)Находим начальные концентрации исходных веществ

Примим объем системы за 1л, тогда:

n=C*V=C*1=C
n=C
n(HI)=1,8моль
n(H2)=0,5моль
n(I2)=0,1моль
ЗДЕСЬ:
n-количество вещества в равновесном системе.
С-концентрация

Протекают две реакции одновременно:

H2+I2=v1=2HI

2HI=v2=H2+I2

Начальные концентрации H2 и I2 равны сумму их концентрации в прямом(v1) и в обратном(v2) реакции, известны лишь их концентрации в прямом реакции, а концентрации иода и водорода получашьихся в результате обратной реакции рассчитаем исходя из концентрации разлогаешьиеся HI в обратном реакции.

1,8___x___y
2HI = H2 + I2
2____1___1

x=0,9моль(H2)
у=0,9моль(I2)

n°-начальное количество вещества
n°(H2)=0,5+0,9=1,4моль
n°(I2)=0,1+0,9=1моль

C°-начальная концентрация
С°=n°/V
C°(H2)=1,4моль/1л=1,4моль/л
C°(I2)=1моль/1л=1моль/л

Ответ:
К=64,8
C°(H2)=1,4моль/л
C°(I2)=1моль/л

Answer 2

Равновесие реакции H2 + I2 = 2HI предполагает, что скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Константа химического равновесия (K) определяется выражением:

K = ([HI]²)/([H2]·[I2])

Дано:

[H2] = 0.5 моль/л [I2] = 0.1 моль/л [HI] = 1.8 моль/л

Подставляем значения в выражение для K:

K = (1.8²)/(0.5·0.1) K = 6.48/0.05 K = 129.6

Таким образом, константа химического равновесия для данной реакции равна 129.6.

Исходные концентрации иода (I2) и водорода (H2) можно определить, используя уравнение для константы химического равновесия:

K = ([HI]²)/([H2]·[I2])

При [HI] = 0, получаем:

K = ([H2]·[I2])

Подставляем известные значения в данное уравнение:

129.6 = ([H2]·0.1) 12.96 = [H2]·0.1 [H2] = 12.96/0.1 [H2] = 129.6 моль/л

Таким образом, исходная концентрация водорода (H2) равна 129.6 моль/л.

Концентрация иода (I2) определяется, делением константы химического равновесия на концентрацию водорода:

[I2] = K/[H2] [I2] = 129.6/0.5 [I2] = 259.2 моль/л

Таким образом, исходная концентрация иода (I2) равна 259.2 моль/л.

В начальный момент времени [HI] = 0, поэтому концентрация иода и водорода соответственно равна:

[I2] = 0.1 моль/л [H2] = 0.5 моль/л