Какие были исходные концентрации водорода (х) и азота (y), если к моменту наступления равновесия прореагировало

Чудо_Женщина

9

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать принцип Ле-Шателье - Максвелла. Согласно данному принципу, при изменении условий равновесия системы, система смещается в направлении, которое компенсирует это изменение.

Обозначим исходные концентрации водорода и азота как \(x\) и \(y\) соответственно. Зная, что реагировало 24% водорода, мы можем выразить изменение концентрации водорода следующим образом: \(0,24x\).

Также, нам известны равновесные концентрации водорода и азота. По принципу Ле-Шателье - Максвелла, изменение концентрации направлено в сторону компенсации изменения, поэтому равновесная концентрация водорода будет равна сумме исходной концентрации и изменения: \(x + 0,24x = 2,85\).

Аналогично, равновесная концентрация азота будет равна сумме исходной концентрации и изменения: \(y + 0,24x = 1,75\).

Теперь у нас есть две уравнения с двумя неизвестными (x и y), которые мы можем решить. Подставим значение равновесной концентрации водорода в первое уравнение и значение равновесной концентрации азота во второе уравнение:

\[
\begin{align*}
x + 0,24x &= 2,85 \\
y + 0,24x &= 1,75 \\
\end{align*}
\]

Упростим уравнения:

\[
\begin{align*}
1,24x &= 2,85 \\
y + 0,24x &= 1,75 \\
\end{align*}
\]

Теперь решим первое уравнение относительно \(x\):

\[
\begin{align*}
x &= \frac{2,85}{1,24} \\
x &\approx 2,298 \\
\end{align*}
\]

Подставим значение \(x\) во второе уравнение:

\[
\begin{align*}
y + 0,24 \cdot 2,298 &= 1,75 \\
y + 0,55152 &= 1,75 \\
y &= 1,75 - 0,55152 \\
y &\approx 1,198 \\
\end{align*}
\]

Итак, исходные концентрации водорода и азота составляют примерно \(x \approx 2,298\) и \(y \approx 1,198\) соответственно.