нужно подробное решение. помогите разобраться, пожалуйста.
Ответ
5
(3 оценки)
2
Ответ:
Исходная концентрация водорода X = 3,75 моль/л. Ответ: X - 4).
Исходная концентрация азота Y = 2,05 моль/л. Ответ: Y - 2).
Объяснение:
В реактор постоянного объема поместили некоторое количество водорода и азота. в результате протекания обратимой реакции в реакционной системе установилось химическое равновесие.
Используя данные, приведенные в таблице, определить исходные концентрации водорода (X) и азота (Y), если к моменту наступления равновесия прореагировало 24% водорода.
Выбрать из списка номера правильных ответов.
Дано:
прореагировало 24% H₂;
по таблице:
равновесная концентрация водорода C(H₂) = 2,85 моль/л;
равновесная концентрация азота С(N₂) = 1,75 моль/л.
Найти: исходные концентрации водорода (X), азота (Y).
Варианты ответов:
1) 1,25 моль/л; 2) 2,05 моль/л; 3) 3,50 моль/л;
4) 3,75 моль/л; 5) 4,10 моль/л; 6) 5,70 моль/л.
Решение.
3H₂(г) + N₂(г) ⇄ 2NH₃(г)
1) По условию задачи равновесная концентрация водорода равна 2,85 моль/л.
При этом прореагировало 24% водорода и в системе наступило равновесие.
Это значит, что 24% водорода связано в аммиак,
а 100% - 24% = 76% процентов водорода находится реакционной смеси в несвязанном состоянии.
То есть, в каждом литре объема смеси 2,85 моль (H₂) - это 76% исходного количества водорода.
На каждый литр:
2,85 моль (H₂) - это 76%
X моль - это 100%
Исходная концентрация водорода X = 3,75 моль/л. Ответ 4).
2) Найдем, сколько водорода связано в аммиак.
24% - это 0,24
На каждый литр
3,75 моль · 0,24 = 0,9 моль водорода израсходовано.
3) По уравнению реакции на 3 моль водорода требуется 1 моль азота
n(H₂) : n(N₂) = 3 : 1.
Тогда, на каждый литр объема израсходовано азота (связано в аммиак)
0,9 : 3 = 0,3 моль азота.
4) Равновесная концентрация азота равна 1,75 моль/л, вступили в реакцию 0,3 моль/л азота,
следовательно исходная концентрация азота Y равна:
1,75 моль/л + 0,3 моль/л = 2,05 моль/л.
Исходная концентрация азота Y = 2,05 моль/л. Ответ 2).
5) Если требуется заполнить таблицу.
Исходная концентрация аммиака равна 0 моль/л (перед началом реакции его еще нет).
Равновесная концентрация аммиака равна 0,6 моль/л.
По уравнению реакции
n(H₂) : n(NH₃) = 3 : 2.
или
n(N₂) : n(NH₃) = 1 : 2.