Какова константа химического равновесия для обратимой реакции, выраженной уравнением 2SO2 + O2 ↔ 2SO3, если в момент равновесия концентрации веществ составляют: [SO2]=0,02 моль/л; [O2]=0,04 моль/л; [SO3]=0,03 моль/л? Также, какие были исходные концентрации кислорода и оксида серы (IV)?

Химия Колледж Химическое равновесие константа химического равновесия обратимая реакция концентрации веществ уравнение реакции SO2 O₂ SO3 исходные концентрации кислород оксид серы IV Новый

Для нахождения константы химического равновесия (K) для данной реакции, мы используем следующее уравнение:

K = [SO3]^2 / ([SO2]^2 * [O2])

Где:

• [SO2] - концентрация диоксида серы (IV)
• [O2] - концентрация кислорода
• [SO3] - концентрация триоксида серы

Теперь подставим известные значения концентраций в уравнение:

• [SO2] = 0,02 моль/л
• [O2] = 0,04 моль/л
• [SO3] = 0,03 моль/л

Подставим эти значения в формулу для K:

1. Сначала найдем [SO3]^2: (0,03)^2 = 0,0009 моль^2/л^2
2. Теперь найдем [SO2]^2: (0,02)^2 = 0,0004 моль^2/л^2
3. Теперь подставим все в формулу для K:

K = 0,0009 / (0,0004 * 0,04)

1. Вычислим знаменатель: 0,0004 * 0,04 = 0,000016 моль^2/л^2
2. Теперь найдем K: K = 0,0009 / 0,000016 = 56,25

Таким образом, константа химического равновесия K для данной реакции составляет 56,25.

Теперь о начальных концентрациях. Чтобы найти их, нам нужно знать, сколько вещества было добавлено в систему, чтобы достичь равновесия. Мы знаем, что:

• Из уравнения реакции: 2SO2 + O2 ↔ 2SO3, на 2 моль SO2 нужно 1 моль O2 для образования 2 моль SO3.
• На момент равновесия у нас: [SO2] = 0,02 моль/л, [O2] = 0,04 моль/л, [SO3] = 0,03 моль/л.

Обозначим начальные концентрации SO2 и O2 как x и y соответственно. Мы знаем, что:

• При образовании 0,03 моль/л SO3, было использовано 0,03 моль/л SO2 и 0,015 моль/л O2.

Таким образом, начальные концентрации можно выразить как:

• [SO2] начальное = 0,02 + 0,03 = 0,05 моль/л
• [O2] начальное = 0,04 + 0,015 = 0,055 моль/л

Итак, исходные концентрации:

• [SO2] = 0,05 моль/л
• [O2] = 0,055 моль/л

Таким образом, мы нашли как константу равновесия, так и исходные концентрации реагентов.