Какова константа равновесия для реакции разложения аммиака при нагревании сосуда до 546 °С, если его концентрация

Grigoryevna_7873

38

Чтобы найти константу равновесия для реакции разложения аммиака при заданных условиях, мы должны использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца.

Сначала давайте определим уравнение реакции разложения аммиака:
\[2NH_3 \rightleftharpoons N_2 + 3H_2\]

Для этой реакции, константа равновесия определяется следующим образом:
\[K = \frac{{[N_2] \cdot [H_2]^3}}{{[NH_3]^2}}\]

Где [N2], [H2] и [NH3] - концентрации азота, водорода и аммиака соответственно.

Теперь, чтобы найти константу равновесия в заданных условиях, нам нужно найти значения концентраций продуктов и реагентов.

Из условия, мы знаем, что концентрация аммиака при 0 °С равна 1 моль/л. Однако, нам также нужно учесть изменение давления внутри сосуда.

Поскольку давление увеличивается в 3,3 раза, мы можем установить следующее соотношение между концентрацией аммиака при 0 °С и при нужной температуре:

\[[NH_3]_{546°C} = \frac{{P_{546°C}}}{{P_{0°C}}} \cdot [NH_3]_{0°C}\]

Где \([NH_3]_{546°C}\) - концентрация аммиака при 546 °C, \([NH_3]_{0°C}\) - концентрация аммиака при 0 °C, \(P_{546°C}\) - давление аммиака при 546 °C, \(P_{0°C}\) - давление аммиака при 0 °C.

По условию, давление аммиака увеличивается в 3,3 раза, поэтому:
\[P_{546°C} = 3,3 \cdot P_{0°C}\]

Теперь мы можем подставить это значение в уравнение:
\[[NH_3]_{546°C} = \frac{{3,3 \cdot P_{0°C}}}{{P_{0°C}}} \cdot 1\]

Упрощая, получаем:
\[[NH_3]_{546°C} = 3,3\]

Теперь, когда у нас есть значения концентрации аммиака при 546 °C, мы можем использовать уравнение равновесия, чтобы найти константу равновесия (K):

\[K = \frac{{[N_2] \cdot [H_2]^3}}{{[NH_3]^2}}\]

Поскольку у нас нет информации о концентрациях азота и водорода, нам необходимы дополнительные данные, чтобы рассчитать значение константы равновесия.

Таким образом, чтобы полностью решить задачу, нам нужны данные о концентрациях азота и водорода при указанной температуре. Надеюсь, данное объяснение поможет вам понять, как рассчитать константу равновесия в подобных задачах.