Чтобы найти исходную концентрацию ( [H_2] ) в реакции:
[
H_2 + I_2 \rightleftharpoons 2HI
]
можем использовать закон действия масс. На основании данной информации у нас есть равновесные концентрации:
- ( [HI] = 2 ) моль/л
- ( [H_2] = 1 ) моль/л
- ( [I_2] = 1 ) моль/л
Обозначим исходные концентрации как ( [H_2]_0 ) и ( [I_2]_0 ).
На основании уравнения реакции мы знаем, что:
- На каждую моль ( H_2 ) и ( I_2 ) образуется 2 моли ( HI ).
- В реакции участвуют 1 моль ( H_2 ) и 1 моль ( I_2 ) для образования 2 молей ( HI ).
Из равновесных концентраций видно, что ( H_2 ) и ( I_2 ) были израсходованы на образование ( HI ).
Пусть ( x ) — количество молей ( H_2 ) и ( I_2 ), которые были израсходованы для достижения равновесия. Таким образом, мы имеем:
- Начальная концентрация ( [H_2]0 = [H_2]{eq} + x )
- Начальная концентрация ( [I_2]0 = [I_2]{eq} + x )
При этом в равновесии:
- ( x = [HI]_{eq}/2 = 2/2 = 1 ) моль/л (так как 2 моль HI образуется из 1 моля ( H_2 ) и 1 моля ( I_2 ))
Теперь подставляем значения:
- Для ( H_2 ):
[
[H_2]0 = [H_2]{eq} + x = 1 + 1 = 2 \text{ моль/л}
]
- Для ( I_2 ):
[
[I_2]0 = [I_2]{eq} + x = 1 + 1 = 2 \text{ моль/л}
]
Таким образом, исходная концентрация ( H_2 ) равна 2 моль/л.
Ответ: 2.