Как найти исходную концентрацию вещества зная равновесную

1. Вычисление константы химического равновесия

Вычислите константу химического равновесия для обратимой гомогенной реакции, СО + Н₂О = СО₂ + Н₂, исходя из того, что равновесие концентрации веществ:

Молярное отношение продуктов реакции 1:1, поэтому

Исходя из выражения (2.1) рассчитываем величину константы химического равновесия:

Ответ: 11,25.

2. Вычисление равновесных концентраций по исходным концентрациям реагирующих веществ и наоборот

Обратимая газовая реакция протекает по уравнению:

Исходные концентрации реагирующих веществ:

После наступления равновесия концентрация угарного газа стала:

Вычислить равновесные концентрации остальных веществ и величину константы химического равновесия.

К моменту равновесия изменение концентрации СО составило:

∆[СО] = [СО]₀ – [СО]_р = 0,03 – 0,021 = 0,009 моль/л.

Поскольку молярное отношение веществ, участвующих в реакции 1:1:1, то изменение концентрации всех веществ одинаково:

Результаты вычислений внесем в таблицу, где знаки «+» и «–» означают соответственно увеличение или понижение концентрации вещества.

Начальная концентрация, моль/л

Изменение концентрации, моль/л

Равновесная концентрация, моль/л

Равновесные концентрации веществ, участвующих в обратимой реакции 2NO + О₂ = 2NО₂, следующие (моль/л):

Рассчитать начальные концентрации исходных веществ.

Начальная концентрация оксида азота (IV) была [NO₂]₀ = 0, а ее изменение к моменту равновесия составляет ∆[NО₂] = 0,044 моль/л.

Молярное отношение NO и NО₂ в реакции 2:2 (1:1), следовательно, начальная концентрация NO будет:

[NO]₀ = [NO]_р + 0,044 = 0,056 + 0,044 = 0,1 моль/л.

Молярное отношение О₂ и NO₂ составляет 1:2, отсюда начальная концентрация О₂ будет:

Результаты вычислений записываем в таблицу

Равновесная концентрация, моль/л

Изменение концентрации, моль/л

Начальная концентрация, моль/л

Реакция синтеза аммиака протекает по уравнению ЗН₂ + N₂ = 2NH₃. Начальные концентрации исходных веществ равны (моль/л): водорода – 0,05; азота – 0,04: константа скорости реакции равна 0,3. Рассчитать: а) начальную скорость реакции; б) скорость реакции, когда концентрация аммиака стала равной 0,02 моль/л.

а) В соответствии с законом действующих масс находим начальную скорость реакции:

υ₀ = k[H₂]₀ 3 [N₂]₀ = 3 · 10 –1 [5 · 10 –2 ] 3 [4 · 10 –2 ] = 1,5 · 10 –6 моль/л·с.

б) Исходя из уравнения реакции молярное отношение водорода и аммиака 3:2. Увеличение концентрации аммиака на 0,02 моль/л вызывает уменьшение концентрации водорода на 0,03 моль/л (0,02 – 3/2 = 0,03).

Таким образом, к моменту когда концентрация аммиака выросла на 0,02 моль/л, концентрация водорода уменьшилась до 0,02 моль/л (0,05 – 0,03 = 0,02). Молярное отношение азота и аммиака 1:2. Концентрация азота уменьшится на 0,01 моль (0,02 – 1/2 = = 0,01) и станет равной 0,03 моль/л (0,04 – 0,01 = 0,03). Скорость реакции с уменьшением концентрации реагирующих веществ также понизится:

υ = k[H₂] 3 [N₂] = 3 · 10 –1 [2 · 10 –2 ] 3 [3 · 10 –2 ] = 7,2 · 10 –8 моль/л·с.

Ответ: а) 1,5 · 10 –6 моль/л·с; б) 7,2 · 10 –8 моль/л·с.

Реакция протекает по уравнению 2NO + О₂ = 2NO₂, через некоторое время после начала реакции концентрации всех веществ, участвующих в реакции, стали: [NO] = 0,04 моль/л; [О₂] = 0,01 моль/л; [NО₂] = 0,02 моль/л. Рассчитать начальные концентрации исходных веществ и начальную скорость реакции, если константа скорости реакции k = 1.

В соответствии с уравнением реакции молярное отношение NO и NO₂ равно 2:2 (1:1).

Увеличение концентрации продукта реакции NO₂ до 0,02 моль/л вызвало уменьшение концентрации NO на 0,02 моль. Следовательно, начальная концентрация оксида азота (II) была:

[NО]₀ = [NO] +0,02 = 0,04 + 0,02 = 0,06 моль/л.

Молярное отношение О₂ и NO₂ составляет 1:2, поэтому повышение концентрации NO₂ до 0,02 моль вызвало уменьшение концентрации кислорода на 0,01 моль (0,02 · 1/2 = 0,01). В результате начальная концентрация кислорода была:

Начальная скорость реакции

υ₀ = k[NO]₀ 2 [O₂]₀ = 1 [6 · 10 –2 ] 2 [2 · 10 –2 ] = 7,2 · 10 –5 моль/л·с.

Как вычислить исходные концентрации

В ходе протекания реакций одни вещества превращаются в другие, меняя при этом свой состав. Таким образом, «исходные концентрации» — это концентрации веществ до начала протекания химической реакции, то есть превращения их в другие вещества. Разумеется, такое преобразование сопровождается уменьшением их количества. Соответственно, снижаются и концентрации исходных веществ, вплоть до нулевых значений – если реакция протекла до конца, необратимо, а компоненты были взяты в эквивалентных количествах.

Предположим, перед вами поставлена следующая задача. Протекала некая химическая реакция, в ходе которой исходные вещества, принятые как А и Б, превращались в продукты, например, условно В и Г. То есть реакция проходила по следующей схеме: А + Б = В + Г.При концентрациях вещества Б равным 0,05 моль/л, а вещества Г — 0,02 моль/л, установилось некое химическое равновесие. Необходимо определить, какова начальная концентрация веществ А0 и Б0, если константа равновесия Кр равна показателю 0,04?

Для решения поставленной задачи примите равновесную концентрацию вещества А за величину «x», а концентрацию вещества В за «y». А также вспомните, что константа равновесия Кр исчисляется по следующей формуле: [В][Г]/[А][Б].

В ходе решения получите следующие вычисления: 0,04 = 0,02y /0,05x. То есть путем простейших вычислений вы получите, что y = 0,1x.

Теперь еще раз внимательно посмотрите на вышеуказанное уравнение химической реакции. Из него следует, что из одного моля веществ А и Б образовывалось по одному молю веществ В и Г. Исходя их этого, начальную молярную концентрацию вещества А можно представить следующим образом:А0 = x + 0,02А0 = x + y

Вспомните, что величина «y», как вы только что определили, равна некому показателю 0,1x. Преобразуя эти уравнения в дальнейшем, вы получите: x + 0,02 = 1,1 x. Из этого следует, что x = 0,2 моль/л, и тогда начальная концентрация [A0] равна 0,2 + 0,02 = 0,22 моль/л.

А как быть с веществом Б? Его начальная концентрация Б0 находится гораздо проще. Для определения к равновесной концентрации этого вещества надо прибавить равновесную концентрацию продукта-вещества Г. То есть [Б0] = 0,05 + 0,02 = 0,07 моль/л.Ответ будет таковым: [A0] = 0,22 моль/л., [Б0] = 0,07 моль/л. Поставленная задача решена.

Как найти исходную концентрацию вещества зная равновесную

Тип 23 № 30429

• Ответ: [А] 0 = 0,23 моль/л; [В] 0 = 0,7 моль/л; К р = 5333

• Задача 2.

V_пр = ka2 = 5 . 10 -4 . (6) 2 = 1,8 . 10 -2 .

Ответ: 1,8 . 10 -2 ; 4,5 . 10 -3 .

Равновесие в системе: ) установилось при следующих концентрациях: [В ] и [С],моль/л.

⚡ Условие + 37% решения:

Равновесие в системе: ) установилось при следующих концентрациях: [В ] и [С],моль/л. Определить исходную концентрацию вещества [В]0 и константу равновесия, если исходная концентрация вещества А равна [А]0 моль/л

Решение: Согласно уравнению реакции при вступлении в реакцию по 1 моль веществ А и B, образуется 2 моль вещества С. Исходим из того, что изначально вещества С в системе не было. Находим исходную концентрацию вещества В [B]0 = B + С/2 = 0,11 + 0,24/2 = 0,23 моль/л

Готовые задачи по химии которые сегодня купили:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института