В системе, где протекает обратимая химическая реакция N₂(г) + 3H₂(г) ⇄ 2NH₃(г), равновесные концентрации веществ составляют: [N₂] = 0,04 моль‍/‍л, [H₂] = 0,15 моль‍/‍л, [NH₃] = 0,8 моль‍/‍л. Рассчитайте величину константы равновесия и сделайте вывод о смещении положения равновесия.

Задача: для обратимой реакции N2 + 3 H2 ⇄ 2 NH3 при равновесии даны концентрации: [N2] = 0,04 M, [H2] = 0,15 M, [NH3] = 0,80 M. Найти константу равновесия Kc и сделать вывод о смещении равновесия. 1) Запишем выражение для Kc Для реакции N2 + 3 H2 ⇄ 2 NH3 константа равновесия по концентрациям: Kc = [NH3]^2 / ([N2] [H2]^3) 2) Подставим данные - Число в числителе: [NH3]^2 = (0,80)^2 = 0,64 - Число в знаменателе: [N2] [H2]^3 = 0,04 × (0,15)^3 3) Вычислим остаток - (0,15)^3 = 0,15 × 0,15 × 0,15 = 0,0225 × 0,15 = 0,003375 - Теперь 0,04 × 0,003375 = 0,000135 4) Найдём Kc Kc = 0,64 / 0,000135 ≈ 4 740,74 Округляя, можно записать Kc ≈ 4,7 × 10^3. В единицах: - Поскольку в числителе — M^2, а в знаменателе — M^4, получается Kc с единицами M^-2 (калькуляторно это L^2/mol^2). Иногда приводят к безразмерному виду в общем виде, но по формуле здесь Kc имеет единицы M^-2. 5) Вывод по смещению равновесия Значение Kc существенно больше 1 (Kc ≈ 4,7 × 10^3). Это означает, что при данных условиях равновесие лежит преимущественно справа, т.е. образуется больше NH3. Можно сказать: равновесие смещено вправо (к продуктам). Итого: - Kc ≈ 4,7 × 10^3 M^-2 (или ≈ 4,7 × 10^3 L^2/mol^2) - Положение равновесия смещено вправо к NH3.