Дано:
- Температура (T) = 150 °C = 423.15 K
- Давление водорода (P_H2), давление паров иода (P_I2) и давление иодоводорода (P_HI) в смеси.
Найти:
- Как изменяется общее давление смеси по мере реакции: H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g).
Решение:
1. Для начала, необходимо определить начальные давления компонентов в системе. Пусть
P_H2^0 = P_H2 начальное,
P_I2^0 = P_I2 начальное.
2. В ходе реакции образуется иодоводород (HI). Пусть x – это количество молей иодоводорода, образовавшихся в результате реакции. Тогда изменение давлений можно записать следующим образом:
- Давление HI: P_HI = 2x (по стехиометрии, так как на 1 моль H2 и 1 моль I2 образуется 2 моля HI).
- Давление водорода: P_H2 = P_H2^0 - x.
- Давление йода: P_I2 = P_I2^0 - x.
3. Общее давление P_total в системе можно выразить через компоненты:
P_total = P_H2 + P_I2 + P_HI = (P_H2^0 - x) + (P_I2^0 - x) + 2x
P_total = P_H2^0 + P_I2^0 + x.
4. Если предположить, что начальные давления равны (например, P_H2^0 = P_I2^0 = P_0), получим:
P_total = 2P_0 + x.
5. Далее, мы можем построить график зависимости общего давления от степени преобразования x. График будет линейным, с положительным наклоном, где ось Y – общее давление, а ось X – степень образования иодоводорода x.
Ответ:
Общее давление смеси увеличивается по мере реакции, поскольку образуется иодоводород. Изменение давления зависит от начальных условий и может быть представлено линейной зависимостью, где увеличение количества газообразного HI приводит к увеличению общего давления.