1. При температуре 716°С, скорость образования HCl составляет 1,6*10^-2, а скорость диссоциации равна 3*10^-4

Morskoy_Iskatel_8206

7

Задача 1:

Для решения этой задачи мы можем использовать выражение для константы равновесия при заданной температуре.

Константа равновесия (K) связана со скоростями образования и диссоциации вещества следующим образом:

\[K = \frac{{\text{{скорость образования}}}}{{\text{{скорость диссоциации}}}}\]

Дано:
Температура (T) = 716 °C (измеренная в градусах Цельсия)
Скорость образования (v_obr) = 1,6 * 10^-2
Скорость диссоциации (v_diss) = 3 * 10^-4

Нашей задачей является вычислить константу равновесия (K) при данной температуре.

Однако перед тем, как продолжить, мы должны преобразовать температуру в Кельвины, так как большинство физических уравнений используют температуру в Кельвинах. Формула для преобразования градусов Цельсия в Кельвины выглядит следующим образом:

\[T(K) = T(°C) + 273.15\]

Вычисляем:

\[T(K) = 716 + 273.15 = 989.15\]

Теперь у нас есть температура в Кельвинах, и мы можем воспользоваться выражением для константы равновесия:

\[K = \frac{{v_{\text{{obr}}}}}{{v_{\text{{diss}}}}}\]

Подставляем значения:

\[K = \frac{{1.6 \times 10^{-2}}}{{3 \times 10^{-4}}} = 53.333\]

Таким образом, константа равновесия при данной температуре составляет 53.333.

Задача 2:

В данной задаче нам нужно найти давление в сосуде при равновесии. Для этого мы можем использовать закон равновесия Гиббса.

По закону равновесия Гиббса:

\[K = \frac{{P_{\text{{конечное}}}}}{{P_{\text{{начальное}}}}}\]

Где:
- K - константа равновесия
- P_конечное - конечное давление
- P_начальное - начальное давление

Дано:
P_конечное = ?
P_начальное = 1 атмосфера
Обратите внимание, что нам дано только начальное значение давления P_начальное и объемы реагирующих веществ. Мы можем использовать информацию о том, что до достижения равновесия остается 50% оксида углерода, чтобы найти коэффициент распределения давления (KD) между реагентами и продуктами.

Мы знаем, что по коэффициенту распределения давления:

\[KD = \frac{{P_{\text{{COCl2}}}}}{{P_{\text{{CO}}} \times P_{\text{{Cl2}}}}}\]

Из условия задачи мы можем заключить, что до достижения равновесия, концентрация оксида углерода остается 50% от начальной концентрации. Если обозначить начальное значение концентрации оксида углерода как [CO]_начальное, то концентрация оксида углерода при равновесии будет 0,5 * [CO]_начальное.

Вспоминаем, что давление пропорционально концентрации в газовой фазе. Таким образом, начальное давление CO (P_CO_начальное) равно начальной концентрации CO. Аналогично, давление Cl2 равно его начальной концентрации (P_Cl2_начальное).

Теперь мы можем решить уравнение для KD:

\[KD = \frac{{П_{COCl2}}}{{0,5 \times P_{CO} \times P_{Cl2}}} = \frac{{P_{\text{{конечное}}}}}{{1 \times 1}} = P_{\text{{конечное}}}\]

Таким образом, мы можем выразить P_конечное через KD:

\[P_{\text{{конечное}}} = KD \times P_{\text{{начальное}}} = KD \times 1\]

Теперь остается найти KD. По условию задачи, до достижения равновесия остается 50% оксида углерода (CO). Значит, концентрации COCl2 и CO будут равны. Итак, можно записать:

\[KD = \frac{{P_{\text{{COCl2}}}}}{{P_{\text{{CO}}} \times P_{\text{{Cl2}}}}} = \frac{{P_{\text{{COCl2}}}}}{{0,5 \times P_{\text{{COCl2}}} \times P_{\text{{Cl2}}}}} = 2\]

Теперь мы можем использовать полученное значение KD, чтобы найти P_конечное:

\[P_{\text{{конечное}}} = KD \times P_{\text{{начальное}}} = 2 \times 1 = 2\]

Таким образом, давление в сосуде при равновесии будет составлять 2 атмосферы.