Исходная смесь состоит из 0,30 моль/л H2 и 0,20 моль/л N2. Равновесие наступит, когда прореагирует 0,24 моль/л H2, вычислите константу равновесия (К) химической реакции 3H2(г) + N2(г) = 2NH3(г).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала определим изменение концентраций реагентов и продуктов в результате реакции:

Из уравнения реакции видно, что 3 молекулы H2 реагируют с 1 молекулой N2 и образуют 2 молекулы NH3. Следовательно, 3 моль H2 реагируют с 1 молью N2 и образуют 2 моль NH3.

Объем равновесной смеси увеличится на x. Пусть концентрация NH3 равна n, тогда [NH3] = 2n / (V + x), где V - исходный объем смеси, а x - изменение объема.

Тогда концентрация NH3 после реакции будет равна 2 * 0.24 / (V + x) = 0.48 / (V + x) моль/л.

Так как 3 моль H2 прореагировали, их концентрация уменьшилась на 3 * 0.24 / (V + x) = 0.72 / (V + x) моль/л.

Изначальная концентрация H2 была 0.30 моль/л, следовательно, после реакции останется 0.30 - 0.72 = 0.30 - 0.72 / (V + x) моль/л.

Так как 1 моль N2 реагирует с 3 моль H2, то уменьшится на 0.24 моль/л. Таким образом, конечная концентрация N2 будет равна 0.20 - 0.24 = 0.20 - 0.24 / (V + x) моль/л.

Составим выражение для постоянной равновесия K:

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

K = (0.48 / (V + x))^2 / ((0.30 - 0.72 / (V + x))^3 * (0.20 - 0.24 / (V + x)))

Подставляем данное значение в K и находим результат.