решите задачу: Образование аммиака протекает по уравнению №2+3Н2 + 2Н3. При некоторых условиях равновесные концентрации веществ таковы: [N_{2}] = 0, 1моль/л, [H2] = 0, 2 моль/л,…

Давайте внимательно разберем задачу и пошагово решим ее, учитывая, что целью является понимание процесса.

Условие задачи:

Образование аммиака идет по уравнению:

\[ \mathrm{N_2} + 3\mathrm{H_2} \rightleftharpoons 2\mathrm{NH_3} \]

Дано:

• В равновесии концентрации веществ:
  • \([N_2] = 0,1 \text{ моль/л}\)
  • \([H_2] = 0,2 \text{ моль/л}\)
  • \([NH_3] = 0,8 \text{ моль/л}\)

Требуется:

1. Найти константу равновесия \(K_c\).
2. Рассчитать исходные концентрации азота и водорода.

---

Шаг 1. Запишем выражение для константы равновесия \(K_c\):

Для реакции:

\[ \mathrm{N_2} + 3\mathrm{H_2} \rightleftharpoons 2\mathrm{NH_3} \]

константа равновесия:

\[ K_c = \frac{[\mathrm{NH_3}]^2}{[\mathrm{N_2}][\mathrm{H_2}]^3} \]

---

Шаг 2. Подставим известные значения концентраций в формулу для \(K_c\):

\[ K_c = \frac{(0,8)^2}{(0,1) \times (0,2)^3} \]

Посчитаем числитель и знаменатель по отдельности:

• \( (0,8)^2 = 0,64 \)
• \( (0,2)^3 = 0,2 \times 0,2 \times 0,2 = 0,008 \)

Значит:

\[ K_c = \frac{0,64}{0,1 \times 0,008} = \frac{0,64}{0,0008} \]

Делим:

\[ K_c = 0,64 / 0,0008 = 800 \]

Ответ:

\[ \boxed{ K_c = 800 } \]

---

Шаг 3. Расчет исходных концентраций азота и водорода

Обозначим исходные концентрации до начала реакции как \([N_2]_0\) и \([H_2]_0\).

Пусть:

• \(\alpha\) — моль/л, затраченные на реакцию, т.е. исходные концентрации (до реакции) для азота и водорода:

\[ [N_2]_0 = x \] \[ [H_2]_0 = y \]

После реакции:

\[ [N_2] = x - \alpha \] \[ [H_2] = y - 3\alpha \] \[ [NH_3] = 2\alpha \]

Из условий равновесия:

\[ [x - \alpha] = 0,1 \] \[ [y - 3\alpha] = 0,2 \] \[ 2 \alpha = 0,8 \Rightarrow \alpha = 0,4 \]

Подставим \(\alpha = 0,4\) в выражения для исходных концентраций:

\[ x - 0,4 = 0,1 \Rightarrow x = 0,5 \] \[ y - 3 \times 0,4 = 0,2 \Rightarrow y - 1,2 = 0,2 \Rightarrow y = 1,4 \]

Итоговые исходные концентрации:

\[ \boxed{ [N_2]_0 = 0,5 \text{ моль/л} } \] \[ \boxed{ [H_2]_0 = 1,4 \text{ моль/л} } \]

---

Ит summaries

• Константа равновесия:

\[ \boxed{ K_c = 800 } \]

• Исходные концентрации веществ:

\[ [N_2]_0 = 0,5 \text{ моль/л} \] \[ [H_2]_0 = 1,4 \text{ моль/л} \]

Если есть вопросы по решению или нужно подробнее объяснить какой-то этап, скажите!