Stickstoffgas (N2) reagiert mit Wasserstoffgas (H2) unter Bildung von Ammoniak (NH3). Bei 200 ° C wird in einem geschlossenen Behälter 1.05 atm Stickstoffgas mit 2.02 atm Wasserstoffgas gemischt. Im Gleichgewicht beträgt der Gesamtdruck 2.02 atm. Was ist der Partialdruck von Wasserstoffgas im Gleichgewicht?

Antworten:

Die Partialdruck Wasserstoff ist 0.44 atm.

Erläuterung:

Schreiben Sie zunächst die ausgeglichene chemische Gleichung für das Gleichgewicht und erstellen Sie eine ICE-Tabelle.

$X X X X X X N_{2} X + X {3H}_{2} l ⇌ l {2NH}_{3}$ $color(white)(XXXXXX)"N"_2 color(white)(X)+color(white)(X)"3H"_2 color(white)(l)⇌ color(white)(l)"2NH"_3$
$I/atm : X l l 1.05 X X X l 2.02 X X X l l 0$ $"I/atm": color(white)(Xll)1.05 color(white)(XXXl)2.02 color(white)(XXXll)0$
$C/atm : X - x X X X - 3 x X X + 2 x$ $"C/atm": color(white)(X)-x color(white)(XXX)-3x color(white)(XX)+2x$
$E/atm : l 1.05 - x X 2.02 - 3 x X X 2 x$ $"E/atm": color(white)(l)1.05- x color(white)(X)2.02-3x color(white)(XX)2x$

$P_"tot" = P_"N₂" + P_"H₂" + P_"NH₃" = (1.05-x) " atm" + (2.02–3 x) " atm" + 2x " atm" = "2.02 atm"$

$1.05 – x + color(red)(cancel(color(black)(2.02))) – 3x + 2x = color(red)(cancel(color(black)(2.02)))0$

$1.05 -2x = 0$

$2x = 1.05$

$x = 0.525$

$P_"H₂" = (2.02 -3x) " atm" = (2.02 – 3×0.525)" atm" = (2.02 – 1.575) " atm" = "0.44 atm"$

Der Partialdruck von Wasserstoff beträgt 0.44 atm.