Question

При нагревании смеси углекислого газа и водорода в закрытом сосуде устанавливается равновесие СО2 + H2 ⇄ CO + Н2О. Константа равновесия при 850°С равна единице. Какая массовая доля (%) углекислого газа подвергнется превращению в оксид углерода (II) при 850°С, если смешать 1 моль СО2 и 5 моль Н2?

Answer 1

Кс=[H2О][CO]/[CO2][Н2]
По ур. реакции, из 2 моль исх. газов образуются 2 моль продуктов, поэтому вместо концентраций можно использовать количества веществ.
Кроме того, в реакции эквимолярное (1:1:1:1) соотношение веществ, поэтому до достижения равновесия в системе происходит одинаковое изменение количеств всех участвующих в реакции веществ.
Обозначим изменение кол-ва каждого в-ва Х моль. Тогда до достижения равновесия кол-ва исх. вещ-в уменьшатся на Х моль, а кол-ва продуктов увеличатся на Х моль:
[CO2]=1–х моль
[Н2]=5–х моль
[H2О]=[CO]=х моль
х²/(1–х)(5–х)=1
х=[CO2] прореаг.=0,3691 моль

ω%=m (СО2) прореаг. ∙ 100 / m (СО2) исх.
Т.к. m=n ∙ М, М(СО2) - постоянная величина, то для нахождения масс. доли можно в этом сл. использовать соотношение кол-в веществ, а не масс СО2:
ω%=0,3691 ∙ 100 / 1 = 36,91%