В системе протекает реакция N2(г)+3H2(г)=2NH3(г); H<0 при некоторой температуре в объеме, равном 10л равновесные количества вещества N(азот)=3 моль, H (водород)=2 моль и NH (аммиак)=6 моль. Рассчитать константу химического равновесия

Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу для вычисления константы химического равновесия - K.

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

Где [NH3], [N2] и [H2] обозначают концентрации соответствующих веществ в системе.

Для начала, вычислим концентрации каждого вещества, используя данные, предоставленные в вопросе.

Концентрация NH3:
[NH3] = количество вещества NH3 / объем системы
[NH3] = 6 моль / 10 л
[NH3] = 0.6 моль/л

Концентрация N2:
[N2] = количество вещества N2 / объем системы
[N2] = 3 моль / 10 л
[N2] = 0.3 моль/л

Концентрация H2:
[H2] = количество вещества H2 / объем системы
[H2] = 2 моль / 10 л
[H2] = 0.2 моль/л

Теперь, подставим значения в формулу для K:

K = (0.6)^2 / ((0.3) * (0.2)^3)
K = 0.36 / (0.3 * 0.008)
K ≈ 0.36 / 0.0024
K ≈ 150

Таким образом, константа химического равновесия K равна приблизительно 150.

Обоснование:
- Для реакции N2 + 3H2 = 2NH3, константа химического равновесия (K) отражает степень протекания реакции в данном равновесии.
- По определению константы равновесия, она вычисляется как отношение произведения концентраций продуктов реакции (NH3 в данном случае) с учетом их стехиометрических коэффициентов к произведению концентраций реагентов (N2 и H2 в данном случае) с учетом их стехиометрических коэффициентов.
- В данном случае, мы использовали мольные концентрации веществ, так как они были предоставлены в задаче. Если была бы предоставлена масса каждого вещества или другая единица концентрации, мы бы проделали дополнительные вычисления для определения мольных концентраций.
- Использование формулы для константы равновесия позволяет нам качественно оценить, в какую сторону смещается равновесие реакции при изменении условий (например, при изменении температуры или концентраций веществ).
- В данном случае, значение константы равновесия K ≈ 150 указывает на то, что реакция смещена в сторону образования большего количества аммиака (NH3), так как значение K гораздо больше 1.