Исходная концентрация N2=0,4. H2=X. NH3=Z. Равновесная концентрация N2=Y. H2=0,2. NH3=0,1. Найти неизвестные значения
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением химической реакции, описывающей синтез аммиака:
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
Из условия задачи видим, что исходная концентрация N2 = 0.4, концентрация H2 = Х, концентрация NH3 = Z, а равновесная концентрация N2 = Y, H2 = 0.2, NH3 = 0.1.
Примем изменение концентраций в химической реакции как следующие:
∆[N2] = Y - 0.4
∆[H2] = 0.2 - Х
∆[NH3] = 0.1 - Z
Составим таблицу изменений концентраций в начале и в равновесном состоянии:
| N2 | H2 | NH3 | |
|---|---|---|---|
| Исход | 0.4 | X | Z |
| Изм | ∆[N2] | ∆[H2] | ∆[NH3] |
| Равн | Y | 0.2 | 0.1 |
Поскольку коэффициенты перед реагентами равно 1 и 3, а перед продуктом 2, примем, что изменение концентрации равно коэффициентам.
Таким образом, ∆[N2] = -1, ∆[H2] = -3, ∆[NH3] = 2.
По принципу Ле Шателье можем записать уравнение изменения концентраций:
- ∆[N2] = -1 = (2)(x), где x - изменение концентрации H2
- ∆[H2] = -3 = (3)(x), где x - изменение концентрации NH3
- ∆[NH3] = 2 = (0.1 - Z), где Z - изменение концентрации NH3
Решив эту систему уравнений, найдем значения X, Z и Y.
- x = -0.5
- x = -1
- Z = -0.1
Теперь мы знаем значения X, Z и Y:
- H2 = 0.2 - 0.5 = -0.3
- NH3 = 0.1 - 0.1 = 0
- N2 = 0.4 - 1 = -0.6
Получается, что концентрация H2 и N2 были ослаблены, а NH3 не образовался.
