Какой процент HI разложится при температуре 298 К, если константа равновесия реакции H2 + I2 = 2HI равна 808?

Математика 11 класс Химическая равновесие математика процент HI константа равновесия температура 298 К реакция H2 + I2 расчет процента химическая равновесие Новый

Для решения данной задачи необходимо рассмотреть равновесие реакции:

H2 + I2 ⇌ 2HI

Константа равновесия (K) для данной реакции определяется по формуле:

K = [HI]^2 / ([H2] * [I2])

Где [HI], [H2] и [I2] — это равновесные концентрации соответствующих веществ.

Дано, что K = 808. Предположим, что в начале реакции у нас есть x моль HI, и в момент начала реакции концентрации H2 и I2 равны 0. После достижения равновесия, если y моль HI разложится, то:

• Концентрация HI станет (x - 2y),
• Концентрация H2 станет y,
• Концентрация I2 также станет y.

Теперь подставим эти значения в уравнение для K:

808 = (x - 2y)^2 / (y * y)

Для упрощения, предположим, что изначально у нас 1 моль HI (x = 1). Подставим это значение в уравнение:

808 = (1 - 2y)^2 / (y^2)

Умножим обе стороны на y^2:

808y^2 = (1 - 2y)^2

Раскроем скобки:

808y^2 = 1 - 4y + 4y^2

Соберем все члены в одну сторону:

804y^2 + 4y - 1 = 0

Теперь мы можем решить это квадратное уравнение с помощью дискриминанта:

D = b^2 - 4ac = 4^2 - 4 * 804 * (-1) = 16 + 3216 = 3232

Корни уравнения находятся по формуле:

y = (-b ± √D) / (2a)

Подставим значения:

y = (-4 ± √3232) / (2 * 804)

Вычислив корни, мы получим два значения для y. Однако нас интересует только положительное значение, так как концентрации не могут быть отрицательными.

После нахождения y, мы можем вычислить процент разложения HI:

Процент разложения = (2y / 1) * 100%

Таким образом, подставив найденное значение y, мы определим, какой процент HI разложится при температуре 298 К.