Для решения данной задачи воспользуемся балансом масс и уравнением скорости реакции:

N2 + 3H2 = 2NH3

Находим стехиометрические коэффициенты для двух расходующихся реагентов:

n(N2)/1 = n(H2)/3

Из условия задачи имеем, что концентрации аммиака равны:

c(NH3) = 0.5 моль/л
c(N2) = 1.5 - x
c(H2) = 2.5 - 3x

Уравнение баланса масс для аммиака:

c(N2) + 3c(H2) = 2c(NH3)
1.5 - x + 3(2.5 - 3x) = 20.5
4.5 - 4x = 1
4x = 3
x = 0.75

Таким образом, концентрации азота и водорода будут равны соответственно:

c(N2) = 1.5 - 0.75 = 1.25 моль/л
c(H2) = 2.5 - 3*0.75 = 1.75 моль/л

Итак, концентрации азота и водорода при концентрации аммиака 0.5 моль/л будут равны 1.25 моль/л и 1.75 моль/л соответственно.