Реакция протекает по уравнению 2А ↔ В. Начальная концентрация вещества А равна 0,2 моль/дм3. Константа равновесия реакции равна 0,5. Определите равновесные концентрации веществ А и В.
Ответ: 0,170 моль/дм3; 0,015 моль/дм3
Ответ: 0,170 моль/дм3; 0,015 моль/дм3
Answers & Comments
Verified answer
Дано: 2А⇆ ВС(А) = 0,2 моль/л
Кр = 0,5
Найти: [A] и [B]
Решение:
Константа равновесия данной реакции: Кр = [B]/[A]²
Пусть прореагировало Х молей вещества А.
Это значит, что в равновесии находится [A] = C(A) - X = 0,2 - X (молей/л) вещества А
Из Х молей вещества А согласно уравнению реакции образовалось 0,5Х молей вещества В, поскольку из двух молей А образуется 1 моль В.
Тогда выражение для константы равновесия можем записать:
Кр = 0,5Х/(0,2-Х)² ; 0,5Х/(0,2-Х)² = 0,5
Решим данное уравнение относительно Х. Для удобства вычислений сократим обе части уравнения на 0,5 и получим:
Х/(0,2-Х)² = 1; Х = (0,2-Х)²; Х = 0,04 - 0,4Х + Х²;
Х² - 1,4Х + 0,04 = 0; D = 1,4² - 4*0,04 = 1,96 - 0,16 = 1,8; D>0
Х₁ = (1,4 +√D)/2 = (1,4+√1,8)/2 ≈ 1,4 + 1,34)/2 = 1,37 Это посторонний корень, так как начальная концентрация(0,2 моль/л) меньше него.
Х₂ = (1,4 -√D)/2 = (1,4 - 1,34)/2 = 0,06/2 = 0,03
[A] = 0,2 - X = 0,2 - 0,03 = 0,17 (моль/л)
[B] = 0,5Х = 0,5*0,03 = 0,015 (моль/л)
Ответ: [A] = 0,170 моль/дм³; [B]= 0,015 моль/дм³