b) Какова будет концентрация молекул HI в состоянии равновесия системы H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g), если при указанной

Для решения этой задачи, мы можем использовать равновесную константу \(K_c\), которая определяется отношением концентраций продуктов и реагентов в состоянии равновесия.

В данном случае, у нас дана химическая реакция:
\[H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g)\]

Начальные концентрации реагентов указаны:
\[ [H_2] = 1 \, \text{моль/см}^3 \]
\[ [I_2] = 2 \, \text{моль/см}^3 \]
\[ [HI] = 0 \, \text{моль/см}^3 \]

Мы знаем, что равновесная константа, \(K_c\), составляет 4.

\(K_c\) определяется следующим выражением:
\[ K_c = \frac{[HI]^2}{[H_2] \cdot [I_2]} \]

Для решения этой задачи, нам нужно найти концентрацию молекул HI в состоянии равновесия. Пусть это значение будет \(x \, \text{моль/см}^3\).

Мы можем составить уравнение с помощью данных из задачи:
\[ 4 = \frac{x^2}{(1)(2)} \]

Теперь, решим это уравнение:
\[ 4 = \frac{x^2}{2} \]
\[ x^2 = 8 \]
\[ x = \sqrt{8} \]

Таким образом, концентрация молекул HI в состоянии равновесия составляет \(\sqrt{8} \, \text{моль/см}^3\), что примерно равно 2.83 моль/см^3 (округляем до 2 знаков после запятой).

Давайте сверимся с расчетом:

Равновесное соотношение между \(H_2\) и \(I_2\) - 1:2.

Изначально у нас было 1 моль \(H_2\) и 2 моль \(I_2\), что означает, что \(I_2\) было в два раза больше, чем \(H_2\).

После происходящей реакции, мы знаем, что одна молекула \(H_2\) дает две молекулы \(HI\), поэтому отношение между \(H_2\) и \(HI\) в равновесии также будет 1:2.

Таким образом, концентрация \(HI\) должна быть в два раза больше, чем концентрация \(H_2\), то есть 2 моль \(HI\) при начальной концентрации \(H_2\) в 1 моль.

И наш расчет показывает, что концентрация \(HI\) равна 2.83 моль/см^3, что подтверждает наше предположение.