В обратимой реакции 2A(г) + 3B(г) ↔ 2C(г) равновесие установилось при следующих концентрациях веществ: [A] = 0,25 моль/л; [B] = 0,25 моль/л; [С] = 0,1 моль/л. Рассчитайте константу равновесия и исходные концентрации веществ
Ответы
Ответ:
Константа равновесия выражается через концентрации веществ следующим образом:
Kp = (pС)^2 / (pA)^2 * (pB)^3
где Kp - константа равновесия, pA, pB и pC - парциальные давления газов A, B и C соответственно.
Чтобы рассчитать константу равновесия, необходимо сначала вычислить парциальные давления газов A, B и C. Это можно сделать, используя уравнение Вант-Гоффа для газовой фазы:
p = n * R * T / V
где p - парциальное давление газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (0,0821 латм/мольК), T - температура в Кельвинах, V - объем газовой смеси.
Приравняв парциальные давления к известным значениям и подставив в формулу для константы равновесия, получим:
Kp = (0,1)^2 / (0,25)^2 * (0,25)^3 = 0,02
Таким образом, константа равновесия для данной реакции составляет 0,02.
Чтобы рассчитать исходные концентрации веществ, можно воспользоваться уравнением массового действия для данной реакции:
Kp = ([C]^2 / [A]^2 * [B]^3)
Подставив известные значения и решив уравнение относительно [A], получим:
[A]^2 = [C]^2 / (Kp * [B]^3) = (0,1)^2 / (0,02 * 0,25^3) = 1
Следовательно, [A] = 1 моль/л.
Аналогично, рассчитывая концентрации для веществ B и C, получим:
[B] = 0,25 моль/л
[C] = 0,1 моль/л
Таким образом, исходные концентрации веществ составляют [A] = 1 моль/л, [B] = 0,25 моль/л и [C] = 0,1 моль/л.