Решение: Концентрации при равновесии
В реактор постоянного объёма поместили азот и водород. Исходная концентрация водорода составляла $0{,}22\ \text{моль/л}$. В результате протекания обратимой реакции $\mathrm{N_2(g)} + 3\mathrm{H_2(g)} \rightleftharpoons 2\mathrm{NH_3(g)}$ установилось химическое равновесие, при котором концентрации азота и аммиака составили соответственно $0{,}15\ \text{моль/л}$ и $0{,}12\ \text{моль/л}$. Определите исходную концентрацию $\mathrm{N_2}$ ($X$) и равновесную концентрацию $\mathrm{H_2}$ ($Y$).
Решение по шагам
4 шагаПо уравнению реакции при образовании $2$ моль аммиака расходуется $1$ моль азота и $3$ моль водорода. Образование $0{,}12\ \text{моль/л}$ аммиака соответствует увеличению концентрации аммиака на $0{,}12\ \text{моль/л}$.
$$\Delta c(\mathrm{N_2}) = \frac{0{,}12}{2} = 0{,}06\ \text{моль/л}$$Концентрация азота уменьшилась на $0{,}06\ \text{моль/л}$, поэтому его исходная концентрация равна:
$$[\mathrm{N_2}]_0 = 0{,}15 + 0{,}06 = 0{,}21\ \text{моль/л}$$Концентрация водорода уменьшилась в три раза сильнее, чем концентрация азота:
$$\Delta c(\mathrm{H_2}) = 3 \cdot 0{,}06 = 0{,}18\ \text{моль/л}$$Равновесная концентрация водорода равна:
$$[\mathrm{H_2}]_{равн} = 0{,}22 - 0{,}18 = 0{,}04\ \text{моль/л}$$Где здесь ошибаются
Не учитывать стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.
При вычислении исходной концентрации азота вычитать из равновесной концентрации израсходованное количество вместо сложения.
Считать, что концентрация водорода уменьшается на ту же величину, что и концентрация азота.