Чтобы рассчитать константу равновесия для данной обратимой реакции, мы должны использовать уравнение, известное как закон действующих масс. В данном случае, уравнение выглядит следующим образом:
K = ([CO] * [H2]^3) / ([CH4] * [H2O])
Где K - константа равновесия, [CO] - концентрация углерода оксида (CO), [H2] - концентрация водорода (H2), [CH4] - концентрация метана (CH4), и [H2O] - концентрация воды (H2O).
В данном случае, у нас уже даны значения концентраций веществ:
K = ([CO] * [H2]^3) / ([CH4] * [H2O])
Где K - константа равновесия, [CO] - концентрация углерода оксида (CO), [H2] - концентрация водорода (H2), [CH4] - концентрация метана (CH4), и [H2O] - концентрация воды (H2O).
В данном случае, у нас уже даны значения концентраций веществ:
[CH4] = 0,1 моль/л
[H2O] = 0,2 моль/л
[CO] = 0,2 моль/л
[H2] = 0,6 моль/л
Мы можем вставить эти значения в уравнение и рассчитать константу равновесия:
K = (0,2 * (0,6^3)) / (0,1 * 0,2)
Сначала возводим значение концентрации водорода в степень 3:
0,6^3 = 0,6 * 0,6 * 0,6 = 0,216
Теперь подставляем все значения в уравнение:
K = (0,2 * 0,216) / (0,1 * 0,2)
Каждая пара скобок умножается вместе:
K = 0,0432 / 0,02
Теперь делим числа:
K = 2,16
Таким образом, константа равновесия (K) для данной реакции равна 2,16.