Как связана общая плотность частиц в сосуде с числом молей вещества и объёмом сосуда? Сделай простой учёт частиц: какие виды и в каком суммарном количестве присутствуют в начальный момент и позже.

Используй идеальный газ и учёт числа частиц: суммарная концентрация частиц равна числу молей, делённому на объём (в подходящих единицах). Свяжи концентрации со суммарной концентрацией и начальным состоянием.

1. Запиши начальную концентрацию как количество вещества в объёме .
2. Учти сохранение числа атомов вида A и B при разложении: выпиши соотношения между и (где ).
3. Вырази и через и .
4. Проверь, что при получаешь , .

Разность давлений между сосудами после равновесия определяется числом частиц в первом сосуде по сравнению со вторым. Как меняется число частиц при диссоциации?

Применяй закон идеального газа: давление пропорционально суммарной концентрации частиц при данной температуре. Используй приближённые равновесные концентрации из пункта 1.4.

1. Вычисли суммарную концентрацию частиц в сосуде 1 в равновесии с учётом приближений.
2. Сравни с концентрацией в сосуде 2 (один моль в объёме при той же температуре) — запиши разность концентраций .
3. Используя закон идеального газа получите (или эквивалент в молярных единицах).
4. Вырази через , , , (остановись перед подстановкой чисел).

Характерное время установления равновесия связано со скоростями прямой и обратной реакций: какие из них доминируют при малой диссоциации?

Оцени время характерной релаксации, линаризовав уравнение кинетики около равновесия: возьми производную правой части по в равновесии и возьми обратную величину как время релаксации.

1. Выпиши кинетическое уравнение из пункта 1.2 и обозначь .
2. Линейно аппроксимируй около : , где .
3. Определи характерное время (учитывая знак производной).
4. Подставь приближённые равновесные концентрации из пункта 1.4 и упрость выражение для , оставив только ведущие по малости члены.

При изоляции сосуда изменение внутренней энергии связано с работой химии: выделяется или поглощается тепло при рекомбинации/диссоциации, меняется число степеней свободы.

Запиши сохранение энергии для изолированного сосуда: изменение внутренней энергии газа равно теплоте, выделенной в результате реакций (суммарное число реакций помноженное на ). Используй молярные теплоёмкости при постоянном объёме для расчёта изменения температуры.

1. Запиши изменение внутренней энергии как сумма вкладов для каждого вида частиц: , выразив числа частиц через концентрации и объём.
2. Запиши выделенное тепло как (или эквивалент через изменение числа ).
3. Поставь уравнение и реши его относительно (подставь молярные ).
4. Вырази через , , и конечные концентрации (остановись перед числовой подстановкой).

После установления равновесия в изолированном сосуде и при изменившейся температуре давление определяется суммой частиц при новой температуре. Как это учесть?

Применяй закон идеального газа: давление пропорционально суммарной концентрации частиц и температуре. Используй найденные в 2.1 и равновесные концентрации из части 1 (учтённые для изолированного случая).

1. Вычисли суммарную концентрацию частиц в сосуде 1 после равновесия и запиши давление (в нужных единицах).
2. Запиши давление во втором сосуде (температура остаётся , концентрация — как в начале).
3. Запиши разность давлений в виде выражения через и .
4. Подставь приближённые выражения для и для из предыдущих шагов и упрости, оставив только ведущие члены по малости.