Определение констант равновесия

4. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача 1
Найти константу равновесия синтеза аммиака  N₂ +  H₂ ⇄ NH₃ если равновесная мольная доля аммиака равна 0,4 при 1 атм и 600К . Исходная смесь  стехиометрическая, продукта в исходной смеси нет.
Дано: Реакция  N₂ +  H₂ ⇄ NH₃, 1 атм, 600 К. = 1,5 моль; = 0,5 моль; = 0 моль = 0,4 Найти:  ?
Решение
Из условия задачи нам известно стехиометрическое уравнение, а также то, что в начальный момент времени число молей азота равно стехиометрическому, то есть 0,5 моль ( ), а число молей водорода 1,5 моль.
Запишем закон химического равновесия для данной химической реакции

Запишем реакцию, под символами элементов укажем начальные и равновесные количества молей веществ
 N₂ +  H₂ ⇄ NH₃
0,5 1,5 0
0,5  0,5ξ 1,5 – 1,5 ξ ξ
Общее число молей всех участников реакции в системе в момент равновесия
0,5  0,5ξ + 1,5 – 1,5 ξ + ξ = 2  ξ.
Выразим равновесную мольную долю аммиака через глубину реакции, а затем, наоборот, через известную мольную долю аммиака (обозначим ее просто N) выразим равновесные мольные доли всех участников

;
= 3,42
Решение прямой задачи химического равновесия – это вычисление равновесного состава системы, в которой протекает данная реакция (несколько реакций). Очевидно, что основой решения является закон химического равновесия. Необходимо лишь выразить все входящие в этот закон переменные через какую-либо одну: например через глубину химической реакции, через степень диссоциации или через какую-либо равновесную мольную долю. Выбирать, какую именно переменную удобно использовать, лучше исходя из конкретных условий задачи.
Задача 2
Константа равновесия газовой реакции синтеза иодистого водорода
H₂ + I₂ ⇄ 2HI при температуре 600 К и выражении давления в атмосферах, равна K_r = 45,7 . Найти равновесную глубину этой реакции и равновесный выход продукта при данной температуре и давлении 1 атм , если в начальный момент времени количества исходных веществ соответствуют стехиометрическим, а продуктов реакции в начальный момент нет.
Дано: Возможна реакция: H₂+I₂= 2HI . 600 К , 1 атм. K_r = 45,7 . =1 моль; моль; моль. Найти: - ? - ?