После установления равновесия в реакции + В = С при общем давлении 2 бар равновесная газовая смесь содержала 2 моль газа А, 2 моль газа В и 2 моль газа C. После добавления к смеси некоторого количества газа В при постоянных температуре и давлении снова установилось равновесие, при этом объём равновесной смеси увеличился в 2.5 раза. Рассчитайте: а) константу равновесия реакции Кр (выраженную через парциальные давления) и б) количество моль добавленного газа В.

Для реакции + В = С уравнение равновесия будет выглядеть следующим образом:

Kp = [С] / ([A] * [B])

Из условия задачи известно, что после установления равновесия в начальной смеси содержалось 2 моль каждого газа, то есть [A] = [B] = [C] = 2 моль. Также известно, что общее давление равно 2 бар.

После добавления некоторого количества газа В и установления нового равновесия объем равновесной смеси увеличился в 2.5 раза. Это означает, что парциальные давления газов уменьшились в 2.5 раза. Пусть x моль газа В было добавлено. Тогда после добавления газа В количество молей каждого газа будет равно: [A] = [C] = 2 моль, [B] = 2 + x моль.

Таким образом, парциальные давления газов после добавления газа В будут равны: P(A) = P(C) = 2 / 2.5 = 0.8 бар P(B) = (2 + x) / 2.5 бар

Теперь можем выразить константу равновесия Kp через парциальные давления: Kp = P(C) / (P(A) * P(B)) = 0.8 / (0.8 * (2 + x) / 2.5) = 2.5 / (2 + x)

Таким образом, константа равновесия реакции Kp выраженная через парциальные давления равна 2.5 / (2 + x).

Чтобы найти количество моль добавленного газа В (x), нужно решить уравнение равновесия, которое мы получили: 2.5 / (2 + x) = Kp

Подставляем значение Kp = 2 и решаем уравнение: 2.5 / (2 + x) = 2 2.5 = 4 + 2x 2x = -1.5 x = -0.75 моль

Так как количество молей не может быть отрицательным, нужно отбросить отрицательное решение. Значит, количество моль добавленного газа В равно 0.75 моль.