Решение: Равновесные концентрации аммиака
В реактор постоянного объёма поместили аммиак и нагрели. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе $2\mathrm{NH_3(г)} \rightleftharpoons \mathrm{N_2(г)} + 3\mathrm{H_2(г)}$ установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию $\mathrm{NH_3}$ ($X$) и равновесную концентрацию $\mathrm{H_2}$ ($Y$).
| Параметр | $\mathrm{NH_3}$ | $\mathrm{N_2}$ | $\mathrm{H_2}$ |
|---|---|---|---|
| Исходная концентрация, моль/л | 0,7 | — | — |
| Равновесная концентрация, моль/л | — | 0,1 | — |
Решение по шагам
4 шагаОбозначим через $x$ изменение концентрации азота. Так как исходно азот отсутствовал, его равновесная концентрация равна $x=0,1$ моль/л.
$$x=0{,}1\ \text{моль/л}$$Согласно уравнению реакции $2\mathrm{NH_3}\rightleftharpoons\mathrm{N_2}+3\mathrm{H_2}$, концентрация аммиака уменьшается в два раза больше, чем образуется азота.
$$\Delta c(\mathrm{NH_3})=2x=0{,}2\ \text{моль/л}$$Рассчитаем равновесную концентрацию аммиака.
$$c_{\text{равн}}(\mathrm{NH_3})=0{,}7-0{,}2=0{,}5\ \text{моль/л}$$Концентрация водорода образуется в три раза больше, чем концентрация азота.
$$c_{\text{равн}}(\mathrm{H_2})=3x=3\cdot0{,}1=0{,}3\ \text{моль/л}$$X — 5, Y — 3; ответ: 53
Где здесь ошибаются
Не учитывать стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.
Вычитать из начальной концентрации аммиака не $0,2$, а $0,1$ моль/л.
Перепутать значения для $X$ и $Y$ при записи ответа.