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Chemie Klausurfragen

PF
by Paulin F.
  1. Formulieren Sie die Reaktion von Wasserstoff mit Stickstoff zu Ammoniak

    (Haber-Bosch-Verfahren)!

  2. Am Anfang einer Reaktion betragen die Konzentrationen von Stickstoff 5 mol/1 und von Wasserstoff 20 mol/. Nach 3 Std. hat sich ein Gleichgewicht eingestellt.

    Im Gleichgewicht beträgt die Stickstoffkonzentration 3 mol/1. Welche Ammoniak-konzentration liegt im Gleichgewicht vor?

  3. Tragen Sie die Konzentrationen von Stickstoff und Ammoniak bei 0 und 3 Std. in das Koordinatensystem ein und skizzieren Sie den zeitlichen Ablauf der Konzentrationsänderungen beider Moleküle.

  1. Wie verschiebt sich das Gleichgewicht bei Druckerhöhung? Kurze Begründung!

  1. Reaktion von Wasserstoff mit Stickstoff zu Ammoniak (Haber-Bosch-Verfahren):

    N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃

  2. Gleichgewichtskonzentration von Ammoniak:

    Anfangskonzentrationen:

    N₂ = 5 mol/L, H₂ = 20 mol/L

    Im Gleichgewicht: N₂ = 3 mol/L

    Veränderung: Δ[N₂] = 5 - 3 = 2 mol/L

    Da 1 mol N₂ reagiert mit 3 mol H₂ und bildet 2 mol NH₃, ist:

    Δ[NH₃] = 2 * Δ[N₂] = 2 * 2 = 4 mol/L

    Anfangskonzentration von NH₃: 0 mol/L

    Gleichgewichtskonzentration von NH₃: 4 mol/L

  3. Konzentrationsänderungen in einem Koordinatensystem:

    0 Std.: [N₂] = 5 mol/L, [NH₃] = 0 mol/L

    3 Std.: [N₂] = 3 mol/L, [NH₃] = 4 mol/L

  1. Gleichgewicht bei Druckerhöhung:

    Das Gleichgewicht verschiebt sich in Richtung der Seite mit weniger Gasmolekülen. Da die Reaktion N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃ auf der Produktseite weniger Gasmoleküle (4 auf 2) hat, verschiebt sich das Gleichgewicht bei Druckerhöhung in Richtung NH₃.

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Paulin F.

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