Дано (в СИ):
- Объем сосуда: V = 0,2 л = 0,2 * 10⁻³ м³
- Количество водорода: n(H₂) = 0,15 моль
- Количество иода: n(I₂) = 0,0031 моль
- Количество иодоводорода после достижения равновесия: n(HI) = 0,0054 моль
Найти:
- Константу равновесия Kc
Решение:
Рассмотрим реакцию:
H₂(г) + I₂(г) ⇌ 2HI(г)
1. Вычислим количество H₂ и I₂ после достижения равновесия.
Количество HI, образовавшегося в результате реакции: n(HI) = 0,0054 моль.
Согласно уравнению реакции, на 2 моль HI приходится 1 моль H₂ и 1 моль I₂, значит, на 0,0054 моль HI пришлось 0,0027 моль H₂ и 0,0027 моль I₂.
Количество H₂, оставшегося после реакции:
n(H₂)_остаток = n(H₂)_начальное - 0,0027 моль
n(H₂)_остаток = 0,15 моль - 0,0027 моль
n(H₂)_остаток = 0,1473 моль
Количество I₂, оставшегося после реакции:
n(I₂)_остаток = n(I₂)_начальное - 0,0027 моль
n(I₂)_остаток = 0,0031 моль - 0,0027 моль
n(I₂)_остаток = 0,0004 моль
2. Вычислим концентрации веществ в равновесии:
C(H₂) = n(H₂) / V = 0,1473 моль / 0,2 * 10⁻³ м³ = 736,5 моль/м³
C(I₂) = n(I₂) / V = 0,0004 моль / 0,2 * 10⁻³ м³ = 2,0 моль/м³
C(HI) = n(HI) / V = 0,0054 моль / 0,2 * 10⁻³ м³ = 27,0 моль/м³
3. Вычислим константу равновесия Kc:
Kc = [HI]² / ([H₂] * [I₂])
Kc = (27,0 моль/м³)² / (736,5 моль/м³ * 2,0 моль/м³)
Kc = 729 / 1473 = 0,495
Ответ:
Константа равновесия Kc = 0,495 моль/м³