дано:
- Объем сосуда V = 350 см3 = 0,350 л
- Начальное количество вещества водорода H2: n(H2)1 = 5 моль
- Начальное количество вещества азота N2: n(N2)1 = 5 моль
- Уменьшение химического количества водорода за 10 секунд: Δn(H2) = 2,1 моль
найти:
- Во сколько раз изменилась молярная концентрация азота за это время.
решение:
Согласно уравнению реакции синтеза аммиака (принимаем, что реакция идет по уравнению):
N2 + 3H2 → 2NH3,
для определения изменения концентрации азота нужно сначала найти изменение химического количества водорода и затем использовать стехиометрию реакции.
Изменение количества водорода H2:
n(H2)2 = n(H2)1 - Δn(H2) = 5 моль - 2,1 моль = 2,9 моль.
По уравнению реакции видно, что на 3 моль водорода расходуется 1 моль азота. Следовательно, для уменьшения на 2,1 моль водорода, изменится количество азота:
Δn(N2) = (1/3) * Δn(H2) = (1/3) * 2,1 моль ≈ 0,7 моль.
Таким образом:
n(N2)2 = n(N2)1 - Δn(N2) = 5 моль - 0,7 моль = 4,3 моль.
Теперь найдем начальную и конечную молярные концентрации азота.
Начальная концентрация азота:
C(N2)1 = n(N2)1 / V = 5 моль / 0,350 л ≈ 14,29 моль/л.
Конечная концентрация азота:
C(N2)2 = n(N2)2 / V = 4,3 моль / 0,350 л ≈ 12,29 моль/л.
Теперь определим, во сколько раз изменилась молярная концентрация азота:
Изменение концентрации:
отношение = C(N2)2 / C(N2)1 = 12,29 / 14,29 ≈ 0,859.
Ответ:
Молярная концентрация азота изменилась в приблизительно 0,859 раз.