В равновесной смеси при некоторой температуре содержится 6 моль НІ,3 моль Н2 и 0,8 моль l2. При охлаждении константа равновесия реакции Н2 + I2 = 2 HI увеличилась в 2 раза. Найдите новые равновесные концентрации веществ Н2 и I2 (моль).
Добрый день, дорогой ученик! Конечно, я помогу с решением задачи.
Задача заключается в определении новых равновесных концентраций веществ Н2 и I2 после охлаждения и увеличения константы равновесия реакции.
Для начала, давай разберемся с исходными данными: в равновесной смеси содержится 6 моль HI, 3 моль H2 и 0,8 моль I2. Это означает, что в начальный момент времени общая концентрация веществ равна 6 + 3 + 0,8 = 9,8 моль.
По условию задачи, константа равновесия увеличилась в 2 раза. Это означает, что новая константа равновесия будет равна старой константе умноженной на 2. Обозначим старую константу равновесия как K, а новую - как K1. Тогда имеем K1 = 2 * K.
Из уравнения реакции Н2 + I2 = 2 HI видно, что коэффициенты при веществах H2 и I2 равны 1. Поскольку для Н2 и I2 мы ищем новые равновесные концентрации, обозначим их как x и y соответственно.
Теперь применим закон сохранения массы: начальная концентрация вещества Н2 равна 3 моль, а после охлаждения с учетом реакции произойдет некоторое уменьшение концентрации вещества Н2 на величину x моль. Таким образом, концентрация Н2 после охлаждения будет равна 3 - x моль.
Аналогично, начальная концентрация вещества I2 равна 0,8 моль, а после охлаждения с учетом реакции произойдет уменьшение концентрации вещества I2 на величину y моль. Таким образом, концентрация I2 после охлаждения будет равна 0,8 - y моль.
У нас есть равновесная константа до и после охлаждения, а также известные концентрации веществ до и после охлаждения. Теперь можем записать выражение для константы равновесия K и K1 через концентрации:
K = ([HI]²) / ([H2] * [I2]), где [HI], [H2] и [I2] - концентрации веществ в исходной равновесной смеси.
K1 = ([HI]²) / (([H2] - x) * ([I2] - y)), где ([H2] - x) и ([I2] - y) - концентрации веществ после охлаждения.
Сократим равные слагаемые, чтобы упростить выражение:
([H2] * [I2] - x * [I2] - y * [H2] + x * y) = 2 * [H2] * [I2].
Теперь приведем подобные слагаемые и выразим x и y:
x * y - x * [I2] - y * [H2] + [H2] * [I2] = 0,
x * y - [I2] * (x + [H2]) + [H2] * [I2] = 0,
x * y = [I2] * (x + [H2]) - [H2] * [I2],
x * y = [I2] * x + [I2] * [H2] - [H2] * [I2],
x * y = [I2] * x + [I2] * [H2] - [I2] * [H2],
x * y = [I2] * x.
Заметим, что x умноженное на y равно [I2] умноженное на x, следовательно y = [I2].
Теперь у нас есть система уравнений:
x * [I2] = [I2], (1)
y = [I2]. (2)
Итак, решим систему уравнений:
x * [I2] = [I2],
x = 1.
Таким образом, находим, что x = 1 и y = [I2]. Применим данный результат к начальным концентрациям.
[HI] = 6 моль,
[H2] = 3 моль,
[I2] = 0,8 моль.
Теперь можем записать новые концентрации:
[H2] после охлаждения = 3 - x = 3 - 1 = 2 моль,
[I2] после охлаждения = [I2] - y = 0,8 - [I2].
Получили новые равновесные концентрации веществ Н2 и I2: [H2] после охлаждения = 2 моль, [I2] после охлаждения = 0,8 - [I2] моль.
Надеюсь, ответ понятен и полностью удовлетворяет Вашему вопросу. Если у Вас остались дополнительные вопросы или трудности с пониманием, не стесняйся обратиться за дополнительной помощью.
Задача заключается в определении новых равновесных концентраций веществ Н2 и I2 после охлаждения и увеличения константы равновесия реакции.
Для начала, давай разберемся с исходными данными: в равновесной смеси содержится 6 моль HI, 3 моль H2 и 0,8 моль I2. Это означает, что в начальный момент времени общая концентрация веществ равна 6 + 3 + 0,8 = 9,8 моль.
По условию задачи, константа равновесия увеличилась в 2 раза. Это означает, что новая константа равновесия будет равна старой константе умноженной на 2. Обозначим старую константу равновесия как K, а новую - как K1. Тогда имеем K1 = 2 * K.
Из уравнения реакции Н2 + I2 = 2 HI видно, что коэффициенты при веществах H2 и I2 равны 1. Поскольку для Н2 и I2 мы ищем новые равновесные концентрации, обозначим их как x и y соответственно.
Теперь применим закон сохранения массы: начальная концентрация вещества Н2 равна 3 моль, а после охлаждения с учетом реакции произойдет некоторое уменьшение концентрации вещества Н2 на величину x моль. Таким образом, концентрация Н2 после охлаждения будет равна 3 - x моль.
Аналогично, начальная концентрация вещества I2 равна 0,8 моль, а после охлаждения с учетом реакции произойдет уменьшение концентрации вещества I2 на величину y моль. Таким образом, концентрация I2 после охлаждения будет равна 0,8 - y моль.
У нас есть равновесная константа до и после охлаждения, а также известные концентрации веществ до и после охлаждения. Теперь можем записать выражение для константы равновесия K и K1 через концентрации:
K = ([HI]²) / ([H2] * [I2]), где [HI], [H2] и [I2] - концентрации веществ в исходной равновесной смеси.
K1 = ([HI]²) / (([H2] - x) * ([I2] - y)), где ([H2] - x) и ([I2] - y) - концентрации веществ после охлаждения.
Так как K1 = 2 * K, подставим значения:
([HI]²) / (([H2] - x) * ([I2] - y)) = 2 * (([HI]²) / ([H2] * [I2])).
Сократим равные слагаемые, чтобы упростить выражение:
([H2] * [I2] - x * [I2] - y * [H2] + x * y) = 2 * [H2] * [I2].
Теперь приведем подобные слагаемые и выразим x и y:
x * y - x * [I2] - y * [H2] + [H2] * [I2] = 0,
x * y - [I2] * (x + [H2]) + [H2] * [I2] = 0,
x * y = [I2] * (x + [H2]) - [H2] * [I2],
x * y = [I2] * x + [I2] * [H2] - [H2] * [I2],
x * y = [I2] * x + [I2] * [H2] - [I2] * [H2],
x * y = [I2] * x.
Заметим, что x умноженное на y равно [I2] умноженное на x, следовательно y = [I2].
Теперь у нас есть система уравнений:
x * [I2] = [I2], (1)
y = [I2]. (2)
Итак, решим систему уравнений:
x * [I2] = [I2],
x = 1.
Таким образом, находим, что x = 1 и y = [I2]. Применим данный результат к начальным концентрациям.
[HI] = 6 моль,
[H2] = 3 моль,
[I2] = 0,8 моль.
Теперь можем записать новые концентрации:
[H2] после охлаждения = 3 - x = 3 - 1 = 2 моль,
[I2] после охлаждения = [I2] - y = 0,8 - [I2].
Получили новые равновесные концентрации веществ Н2 и I2: [H2] после охлаждения = 2 моль, [I2] после охлаждения = 0,8 - [I2] моль.
Надеюсь, ответ понятен и полностью удовлетворяет Вашему вопросу. Если у Вас остались дополнительные вопросы или трудности с пониманием, не стесняйся обратиться за дополнительной помощью.