Пример 1. Реакция идет по уравнению

Реакция идет по уравнению

4NH₃ (г) +3 0₂(г)=2N₂(г)+6H₂O(г).

Исходные концентрации аммиака и кислорода соответственно равны 0,6 и 0,8 моль/дм³. Вычислить концентрации всех веществ, когдапрореагирует 20 % аммиака.

РЕШЕНИЕ

По мере протекания реакции концентрация исходных веществ уменьшается, а концентрация продуктов реакции увеличивается. Изменение концентраций всех веществ происходит в соответствии со стехиометрическим уравнением реакции, где указаны числа молей реагентов, вступивших в реакцию и продуктов, образовавшихся в результате реакции.

1). Найдем, сколько моль аммиака вступило в реакцию:

0,6 моль составляет 100 %

x моль составят 20 %, отсюда

x = 0,6∙20/100 = 0,12 моль/дм³.

2). Найдем, сколько моль аммиака осталось после взаимодействия:

0,6 - 0,12 = 0,48 моль.

3). Найдем, сколько моль кислорода вступило в реакцию. Из уравнения реакции следует, что

с 4 молями NH₃ взаимодействует 3 моль 0₂;

с 0,12 молями NH₃ взаимодействует x моль 0_2.

Составляем пропорцию:

4: 3 = 0,12: x, отсюда

x =3∙0,12/4 = 0,09 моль/дм³.

4). Найдем, сколько моль кислорода осталось после взаимодействия. Количество оставшегося кислорода равно разности между исходным количеством и количеством кислорода, вступившим в химическое взаимодействие, поэтому имеем:

0,8 – 0,09 = 0,71 моль/дм³.

5). Найдем, сколько моль азота образовалось в результате взаимодействия. Количество образовавшегося азота можно найти либо по количеству прореагировавшего аммиака, либо по количеству прореагировавшего кислорода. Из уравнения реакции следует что:

из 4 моль NH₃ образуется 2 моль N₂

из 0,12моль NH₃ образуется x моль N₂, отсюда

x = 0,12∙2/4 = 0,06 моль/дм³.

6) Найдем, сколько моль воды образовалось в результате взаимодействия. Количество образовавшейся воды можно найти либо по количеству прореагировавшего аммиака, либо по количеству прореагировавшего кислорода. Из уравнения реакции следует что:

из 3 моль 0₂ образуется 6 моль Н₂0

из 0,09 моль 0₂ образуется x моль Н₂0, отсюда

Х = 0,09∙6/3 = 0,18 моль/дм³.

Оформим решение этой задачи в виде следующей таблицы:

Вещество	Исходная концентрация, моль/дм3	Количество вещества, вступившего в химическое взаимодействие, моль/дм3	Текущая (конечная) концентрация, моль/дм3
NH3	0,6	0,12	0,48
O2	0,8	0,9	0,71
N2	-	-	0,06
H2O	-	-	0,18

Ответ: конечные концентрации веществ составили: NH₃ - 0,48 моль/дм³, О₂ - 0,71 моль/л, N₂ – 0_, 06 моль/дм³, Н₂О - 0,18 моль/дм³.

ПРИМЕР 2

Во сколько раз изменится скорость прямой и обратной реакции

2NO_г + 0_2г <=>2N0_2г, к моменту, когда концентрация кислорода станет равной 2 моль/дм³, если исходные концентрации участвующих в реакции веществ были: NO - 6 моль/дм³, 0₂ - 3,5 моль/дм³, N0₂ - 1 моль/дм³?