Выведите константу равновесия для обратимой реакции: N2+3H2=2NH3; вычислите [N2]p и [H2]p, если известно...

Давайте рассмотрим обратимую реакцию:

[ N_2 + 3H_2 \leftrightarrow 2NH_3 ]

Для начала, определим, как изменяются концентрации веществ в ходе реакции. Обозначим начальные концентрации веществ как:

• ([N_2]_0 = 0.6 \, \text{моль/л})
• ([H_2]_0 = 0.8 \, \text{моль/л})
• ([NH_3]_0 = 0 \, \text{моль/л})

Предположим, что в равновесии концентрация аммиака ([NH_3]) равна 0.4 моль/л. Поскольку аммиак образуется в реакции, можно сказать, что некоторое количество азота и водорода взаимодействовало для образования 0.4 моль/л аммиака.

Так как коэффициенты в уравнении реакции показывают стехиометрическое соотношение, 2 моль аммиака образуется из 1 моль азота и 3 моль водорода. Следовательно, для образования 0.4 моль/л аммиака реакция использует:

• (\frac{0.4}{2} = 0.2 \, \text{моль/л}) азота
• (\frac{0.4}{2} \times 3 = 0.6 \, \text{моль/л}) водорода

Теперь можем вычислить равновесные концентрации азота и водорода:

• ([N_2]_p = [N_2]_0 - 0.2 = 0.6 - 0.2 = 0.4 \, \text{моль/л})
• ([H_2]_p = [H_2]_0 - 0.6 = 0.8 - 0.6 = 0.2 \, \text{моль/л})

Теперь мы знаем равновесные концентрации всех веществ. Используем их для вычисления константы равновесия (K_c):

[ K_c = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3} ]

Подставим полученные значения:

[ K_c = \frac{(0.4)^2}{(0.4)(0.2)^3} ]

Выполним вычисления:

[ K_c = \frac{0.16}{0.4 \times 0.008} = \frac{0.16}{0.0032} = 50 ]

Итак, константа равновесия (K_c) для данной реакции равна 50.

Для обратимой реакции N2 + 3H2 = 2NH3 константа равновесия (Kc) определяется как отношение произведения концентраций продуктов реакции к произведению концентраций реагентов в равновесном состоянии.

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

Если равновесная концентрация аммиака равна 0,4 моль/л, то [NH3] = 0,4 моль/л. Так как коэффициенты перед N2 и H2 в уравнении реакции равны 1 и 3 соответственно, то концентрации N2 и H2 в равновесном состоянии будут равны их начальным концентрациям минус количеству, участвующему в образовании аммиака.

[N2]p = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль/л [H2]p = 0,8 - 3 * 0,4 = 0 моль/л

Таким образом, константа равновесия Kc для данной реакции будет равна:

Kc = (0,4)^2 / (0,2 * 0) = бесконечность (так как знаменатель равен нулю)

Таким образом, значение константы равновесия для данной реакции не может быть вычислено, так как концентрация водорода в равновесном состоянии равна нулю.