Question

При температуре 500 К для реакции СO(газ) + H20(газ) ↔ С02(газ) + H2(газ) Кc= 1.
Исходные концентрации С0,H20,С02 и H2 равны соответственно (моль/л): 0,8; 0,8; 1,4 и 1. Определите направление процесса, протекающего в системе при этих условиях, и концентрации всех веществ после достижения системой сост. равновесия (V=const).

Answer 1

СO(г) + H20(г) ↔ С02(г) + H2(г) Кc 500К = 1
исходные концентрации:
[С0]=0,8 моль/л
[H20]=0,8 моль/л
[С02]= 1,4 моль/л
[H2]= 1,0 моль/л
Константа равновесия Кeq = произведение концентраций продуктов, деленное на произведение концентраций исх. в-в:
Кeq = ( [С02] • [H2] ) / ( [С0] • [H20] ) = 1

Для исх. концентраций:
( [С02] • [H2] ) / ( [С0] • [H20] ) = 1,4 • 1,0 / (0,8 • 0,8) = 2,19 > Кeq
т.е. в начальный момент реакции продуктов было больше, а исх. в-в меньше, чем при равновесии. Поэтому с начала реакции и до достижения равновесия концентрации продуктов снижаются, а концентрации исх. в-в увеличиваются - т.е. идет преимущественно обратная реакция.

Допустим, с момента начала реакции и до достижения равновесия [С0] увеличилась на Х моль/л, тогда и [H20] увеличилась на Х моль/л (их соотношение в ур. р-ции 1:1), [С02] и [H2] соответственно уменьшились на Х моль/л.

В состоянии равновесия: Кeq = (1,4 - Х) • (1 - Х) / { (0,8 + Х)^2 = 1
Осталось раскрыть скобки, решить уравнение (найти положительное значение Х) и подставить в выражения для равновесных концентраций веществ - думаю, справитесь без труда, простая математика