Рассчитайть константу равновесия

При синтезе аммиака (NH3) равновесие установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [N2] = 2,5 моль/л, [H2] = 1,8 моль/л, [NH3] = 3,6 моль/л. Рассчитайте константу равновесия этой реакции и исходные концентрации азота (N2) и водорода (H2).

Решение задачи

Запишем уравнение реакции синтеза аммиака (NH3):

синтез аммиака

Константа химического равновесия (K) – отношение констант скоростей прямой и обратной реакций.

Определяем константу равновесия этой реакции по формуле:

рассчитать константу равновесия формула

Где:

K – константа химического равновесия;

[N2], [H2], [NH3] – равновесные концентрации соответственно азота, водорода, аммиака, моль/л.

Рассчитаем константу равновесия, получаем:

K = (3,6)2 /2,5 ⋅ (1,8)3 = 0,89.

Исходные концентрации азота (N2) и водорода (H2) находим на основе уравнения реакции. На образование 2 моль аммиака (NH3) расходуется 1 моль азота (N2), а на образование 3,6 моль аммиака (NH3) потребовалось 3,6 /2 = 1,8 моль азота (N2).

Учитывая равновесную концентрацию азота (N2), находим его первоначальную концентрацию:

С (N2) = 2,5 + 1,8 = 4,3 (моль/л).

На образование 2 моль аммиака (NH3) необходимо израсходовать 3 моль водорода (H2), а для получения 3,6 моль аммиака (NH3) требуется 3 ⋅ 3,6 /2 = 5,4 моль.

Учитывая равновесную концентрацию водорода (H2), находим его первоначальную концентрацию:

С (H2) = 1,8 + 5,4 = 7,2 (моль/л).

Таким образом, реакция начиналась при концентрациях : С (N2) = 4,3 (моль/л), С (H2) = 7,2 (моль/л).

Ответ:

равновесная концентрация азота (N2) равна 4,3 моль/л;

равновесная концентрация водорода (H2) равна 7,2 моль/л.

Похожие задачи по химии

Оставить комментарий

*