При заданной температуре рассмотрим реакцию H2(г) + S(г) → H2S(г), для которой значение константы равновесия равно

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать принцип Ле Шателье и уравнение равновесия. Принцип Ле Шателье гласит, что при изменении условий система стремится к смещению равновесия так, чтобы компенсировать то, что было изменено. Уравнение равновесия для данной реакции выглядит следующим образом:

\[2H_2(g) + S(g) \longleftrightarrow 2H_2S(g)\]

Сначала определим исходные концентрации H2, S и H2S, которые равны соответственно 2, 3 и 0 моль/л. Давайте предположим, что в равновесии концентрации H2, S и H2S соответственно составляют x, y и z моль/л.

Согласно уравнению равновесия, должно выполняться следующее:

\[\frac{x^2 \cdot y}{z^2} = 2\]

Теперь, зная это, мы можем составить уравнение на основе данных:

\[\frac{(2-x)^2 \cdot (3-x)}{x^2} = 2\]

Решая это уравнение, мы найдем значение x, которое будет равно концентрации H2 в равновесии.

Пошаговое решение:

1. Начнем с исходного уравнения:

\[\frac{(2-x)^2 \cdot (3-x)}{x^2} = 2\]

2. Домножим обе стороны на \(x^2\):

\[(2-x)^2 \cdot (3-x) = 2x^2\]

3. Раскроем скобки:

\[(4-4x+x^2)(3-x)=2x^2\]

4. Упростим уравнение:

\[12-6x-4x+x^2+4x^2-2x^3=2x^2\]

5. Расположим все члены в порядке убывания степеней:

\[-2x^3+5x^2-10x+12=0\]

6. Решим это уравнение численно или графически, чтобы найти значения x (концентрации H2).

После решения этого уравнения, мы найдем значение x, равное концентрации H2 в равновесии. Затем мы можем найти значения y и z, используя следующие соотношения:

\[y = 3 - x\]
\[z = 2 - x\]

Найденные значения x, y и z будут являться равновесными концентрациями H2, S и H2S соответственно. Ответ будет понятен школьнику и приведен в максимально подробном и обстоятельном виде.