Константа равновесия реакции со+ Н2О+!СО2 +Н2 при 1263 К равна 0,51. Найдите состав реакционной смеси после дости жения равновесия, если в реакци9нный сосуд емкостью 20 л ввели по 2 .моль оксида углерода (II)
Для решения данной задачи нам потребуется использовать уравнение для константы равновесия и принцип Ле-Шателье.
Уравнение для константы равновесия имеет вид:
K = [СО2] * [Н2] / [СО] * [Н2О]
где [СО2], [Н2], [СО] и [Н2О] обозначают концентрации соответствующих веществ в реакционной смеси после достижения равновесия.
Согласно принципу Ле-Шателье, если в реакционный сосуд ввели 2 моль оксида углерода (II), то в начальный момент концентрация СО2 будет равна 2/20 = 0.1 моль/л (так как объем сосуда равен 20 л). Концентрация СО и H2 также будет равна 0.1 моль/л, так как по уравнению реакции их коэффициенты равны 1.
Теперь можем выразить концентрацию водяного пара в выражении для константы равновесия:
0.51 = (0.1)^2 / (0.1)^2 = 0.1^2 / [H2О]
0.51 = 0.01 / [H2О]
[H2О] = 0.01 / 0.51 ≈ 0.0196 моль/л
Итак, после достижения равновесия концентрация водяного пара составит примерно 0.0196 моль/л.
Таким образом, после достижения равновесия концентрации СО2 и Н2 будут примерно равны 0.0804 моль/л.
Итак, состав реакционной смеси после достижения равновесия будет следующим:
- концентрация СО2: примерно 0.0804 моль/л
- концентрация Н2: примерно 0.0804 моль/л
- концентрация СО: примерно 0.1 моль/л
- концентрация Н2О: примерно 0.0196 моль/л
Уравнение для константы равновесия имеет вид:
K = [СО2] * [Н2] / [СО] * [Н2О]
где [СО2], [Н2], [СО] и [Н2О] обозначают концентрации соответствующих веществ в реакционной смеси после достижения равновесия.
Согласно принципу Ле-Шателье, если в реакционный сосуд ввели 2 моль оксида углерода (II), то в начальный момент концентрация СО2 будет равна 2/20 = 0.1 моль/л (так как объем сосуда равен 20 л). Концентрация СО и H2 также будет равна 0.1 моль/л, так как по уравнению реакции их коэффициенты равны 1.
Теперь можем выразить концентрацию водяного пара в выражении для константы равновесия:
0.51 = (0.1)^2 / (0.1)^2 = 0.1^2 / [H2О]
0.51 = 0.01 / [H2О]
[H2О] = 0.01 / 0.51 ≈ 0.0196 моль/л
Итак, после достижения равновесия концентрация водяного пара составит примерно 0.0196 моль/л.
Теперь можем рассчитать концентрации СО2 и Н2:
[СО2] = 0.1 - [H2О] = 0.1 - 0.0196 ≈ 0.0804 моль/л
[Н2] = 0.1 - [H2О] = 0.1 - 0.0196 ≈ 0.0804 моль/л
Таким образом, после достижения равновесия концентрации СО2 и Н2 будут примерно равны 0.0804 моль/л.
Итак, состав реакционной смеси после достижения равновесия будет следующим:
- концентрация СО2: примерно 0.0804 моль/л
- концентрация Н2: примерно 0.0804 моль/л
- концентрация СО: примерно 0.1 моль/л
- концентрация Н2О: примерно 0.0196 моль/л