Как найти равновесную концентрацию аммиака - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Рассчитайть константу равновесия

При синтезе аммиака (NH₃) равновесие установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [N₂] = 2,5 моль/л, [H₂] = 1,8 моль/л, [NH₃] = 3,6 моль/л. Рассчитайте константу равновесия этой реакции и исходные концентрации азота (N₂) и водорода (H₂).

Решение задачи

Запишем уравнение реакции синтеза аммиака (NH₃):

Константа химического равновесия (K) – отношение констант скоростей прямой и обратной реакций.

Определяем константу равновесия этой реакции по формуле:

Где:

K – константа химического равновесия;

[N₂], [H₂], [NH₃] – равновесные концентрации соответственно азота, водорода, аммиака, моль/л.

Рассчитаем константу равновесия, получаем:

K = (3,6)² /2,5 ⋅ (1,8)³ = 0,89.

Исходные концентрации азота (N₂) и водорода (H₂) находим на основе уравнения реакции. На образование 2 моль аммиака (NH₃) расходуется 1 моль азота (N₂), а на образование 3,6 моль аммиака (NH₃) потребовалось 3,6 /2 = 1,8 моль азота (N₂).

Учитывая равновесную концентрацию азота (N₂), находим его первоначальную концентрацию:

С (N₂) = 2,5 + 1,8 = 4,3 (моль/л).

На образование 2 моль аммиака (NH₃) необходимо израсходовать 3 моль водорода (H₂), а для получения 3,6 моль аммиака (NH₃) требуется 3 ⋅ 3,6 /2 = 5,4 моль.

Учитывая равновесную концентрацию водорода (H₂), находим его первоначальную концентрацию:

С (H₂) = 1,8 + 5,4 = 7,2 (моль/л).

Таким образом, реакция начиналась при концентрациях : С (N₂) = 4,3 (моль/л), С (H₂) = 7,2 (моль/л).

Ответ:

исходная концентрация азота (N₂) равна 4,3 моль/л;

исходная концентрация водорода (H₂) равна 7,2 моль/л.

Вычислите равновесную и исходные концентрации азота.

Константа равновесия реакции N_{2 (г)}+ 3 H_{2 (г)}↔ 2 NH_{3 (г)}равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака равны 0,6 и 0,18 моль/л соответственно. Вычислите равновесную и исходные концентрации азота.

Решение:

1. Константа равновесия определяется по уравнению:

К_р= [NH₃]²/[ N₂]*[ H₂]³= 0,1

Отсюда, равновесная концентрация азота:

[N₂] = 0,18²/ 0,6³*0,1 = 1,5 моль/л

2. Из 1 моль азота образуется 2 моль аммиака, следовательно, на 0,18 моль/л аммиака было затрачено ½ концентрации азота,т.е. 0,09 моль/л азота.

Исходная концентрация азота составит:

0,09 + 1,5 = 1,59 моль/л

Источник

Чтобы поделиться, нажимайте

Химическое равновесие. Расчёты концентраций. Часть 1

Предлагаем вам сборку заданий 23 (новое задание ЕГЭ 2022) по теме Химическое равновесие. Расчёты концентраций. Ответы вы найдёте внизу страницы.

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида серы (IV) и кислорода. В результате протекания обратимой реакции

2SO₂ (г) + O₂ (г) ↔ 2SO₃ (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию SO₂ (Х) и исходную концентрацию O₂ (Y).

Реагент	SO₂	O₂	SO₃
Исходная концентрация (моль/л)	1,2
Равновесная концентрация (моль/л)		0,6	0,8

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,2 моль/л

2) 0,4 моль/л

3) 0,6 моль/л

4) 0,8 моль/л

5) 1,0 моль/л

6) 1,2 моль/л

Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами.

В реактор постоянного объёма поместили пары иода и водорода. В результате протекания обратимой реакции

I₂ (г) + H₂ (г) ↔ 2HI (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию H₂ (Х) и исходную концентрацию I₂ (Y).

Реагент	I₂	H₂	HI
Исходная концентрация (моль/л)		5
Равновесная концентрация (моль/л)	3,5		1

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,5 моль/л

2) 1,0 моль/л

3) 2,5 моль/л

4) 3,0 моль/л

5) 4,0 моль/л

6) 4,5 моль/л

Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами.

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида серы (IV) и кислорода и катализатор. В результате протекания обратимой реакции

2SO₂ (г) + O₂ (г) ↔ 2SO₃ (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите исходную концентрацию SO₂ (Х) и равновесную концентрацию O₂ (Y).

Реагент	SO₂	O₂	SO₃
Исходная концентрация (моль/л)		1,2
Равновесная концентрация (моль/л)	0,4		0,2

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,2 моль/л

2) 0,4 моль/л

3) 0,6 моль/л

4) 0,9 моль/л

5) 1,0 моль/л

6) 1,1 моль/л

Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами.

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида азота (II) и кислорода. В результате протекания обратимой реакции

2NO (г) + O₂ (г) ↔ 2NO₂ (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесные концентрации NO (Х) и O₂ (Y).

Реагент	NO	O₂	NO₂
Исходная концентрация (моль/л)	0,25	0,4
Равновесная концентрация (моль/л)			0,1

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,05 моль/л

2) 0,15 моль/л

3) 0,3 моль/л

4) 0,35 моль/л

5) 0,5 моль/л

6) 0,55 моль/л

Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами.

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество аммиака с катализатором и нагрели. В результате протекания обратимой реакции

2NH₃ (г) ↔ 3H₂ (г) + N₂ (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите исходную концентрацию аммиака (Х) и равновесную концентрацию водорода (Y).

Реагент	NH₃	N₂	H₂
Исходная концентрация (моль/л)
Равновесная концентрация (моль/л)	7	1,5

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 1,5 моль/л

2) 3 моль/л

3) 4,5 моль/л

4) 6 моль/л

5) 7,5 моль/л

6) 10 моль/л

Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами.

Ответы:

Также предлагаем вам плейлист видео-уроков и видео-объяснений заданий на эту тему:

Также:

Посмотреть реальные, досрочные и пробные варианты ЕГЭ всех лет вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть все видео-уроки для подготовки к ЕГЭ вы можете здесь, нажав на эту строку
Прочитать всю теорию для подготовки к ЕГЭ вы можете здесь, нажав на эту строку
Все видео-объяснения вы можете найти на YouTube канале, нажав на эту строку

Источник

Ответ:

Исходная концентрация водорода X = 3,75 моль/л. Ответ: X — 4).

Исходная концентрация азота Y = 2,05 моль/л. Ответ: Y — 2).

Объяснение:

В реактор постоянного объема поместили некоторое количество водорода и азота. в результате протекания обратимой реакции в реакционной системе установилось химическое равновесие.
Используя данные, приведенные в таблице, определить исходные концентрации водорода (X) и азота (Y), если к моменту наступления равновесия прореагировало 24% водорода.
Выбрать из списка номера правильных ответов.

Дано:

прореагировало 24% H₂;

по таблице:

равновесная концентрация водорода C(H₂) = 2,85 моль/л;

равновесная концентрация азота С(N₂) = 1,75 моль/л.

Найти: исходные концентрации водорода (X), азота (Y).
Варианты ответов:

1) 1,25 моль/л; 2) 2,05 моль/л; 3) 3,50 моль/л;

4) 3,75 моль/л; 5) 4,10 моль/л; 6) 5,70 моль/л.

Решение.

3H₂(г) + N₂(г) ⇄ 2NH₃(г)

Состояние системы реагирующих веществ, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции называют динамическим химическим равновесием.
Равновесные концентрации — это концентрации веществ в смеси, которые устанавливаются при наступлении состояния равновесия.

1) По условию задачи равновесная концентрация водорода равна 2,85 моль/л.

При этом прореагировало 24% водорода и в системе наступило равновесие.

Это значит, что 24% водорода связано в аммиак,
а 100% — 24% = 76% процентов водорода находится реакционной смеси в несвязанном состоянии.

То есть, в каждом литре объема смеси 2,85 моль (H₂) — это 76% исходного количества водорода.

На каждый литр:

2,85 моль (H₂) — это 76%

X моль — это 100%

моль/л

Исходная концентрация водорода X = 3,75 моль/л. Ответ 4).

2) Найдем, сколько водорода связано в аммиак.

24% — это 0,24

На каждый литр

3,75 моль · 0,24 = 0,9 моль водорода израсходовано.

3) По уравнению реакции на 3 моль водорода требуется 1 моль азота
n(H₂) : n(N₂) = 3 : 1.

Тогда, на каждый литр объема израсходовано азота (связано в аммиак)

0,9 : 3 = 0,3 моль азота.

4) Равновесная концентрация азота равна 1,75 моль/л, вступили в реакцию 0,3 моль/л азота,
следовательно исходная концентрация азота Y равна:

1,75 моль/л + 0,3 моль/л = 2,05 моль/л.

Исходная концентрация азота Y = 2,05 моль/л. Ответ 2).

5) Если требуется заполнить таблицу.
Исходная концентрация аммиака равна 0 моль/л (перед началом реакции его еще нет).

Равновесная концентрация аммиака равна 0,6 моль/л.

По уравнению реакции

n(H₂) : n(NH₃) = 3 : 2.

моль/л

или

n(N₂) : n(NH₃) = 1 : 2.

моль/л

Источник

4NO(газ) +6H2O(газ) <=>4NH3(газ) + 5 O2 (газ)
[O2]нач.=0 , [O2]равн.=0,65 моль/л, изменение конц-и: Δ [O2]= +0,65 моль/л
Δ С = С равн. — С нач.
До наступления равновесия в системе шла прямая реакция, и концентрации веществ изменялись в соответствии с отношением молей в уравнении реакции. При этом конц-и исх. веществ NO и H2O уменьшались, а конц-и продуктов NH3 и O2 увеличивались. Поэтому:
Δ[NH3] = +Δ [O2] ∙ 4 / 5 = 0,65 ∙ 4 / 5 = +0,52 моль/л, [NH3]нач.=0, [NH3]равн.=0,52 моль/л
Δ[NO] = — Δ[NH3] = — 0,52 моль/л, [NO]равн.=2,44 моль/л, [NO]нач. = 2,44 — (- 0,52) = 2,96 моль/л
Δ[H2O] = — Δ [O2] ∙ 6 / 5 = — 0,78 моль/л, [H2O]равн.=1,58 моль/л, [H2O]нач. = 1,58 — (- 0,78) = 2,36 моль/л

Источник

Рассчитайть константу равновесия

Решение задачи

Ответ:

Похожие задачи

Вычислите равновесную и исходные концентрации азота.

Химическое равновесие. Расчёты концентраций. Часть 1

Ответы:

Также предлагаем вам плейлист видео-уроков и видео-объяснений заданий на эту тему:

Также: