Question

Константа равновесия реакции: СОСl2(г) ↔ СО(г)+С12(г) равна 0,02. Исходная концентрация СОCl2 составила 1,3 моль/л. Рассчитайте равновесную концентрацию Сl2. Какую исходную концентрацию СОCl2 следует взять, чтобы увеличить выход хлора в 3 раза?

Answer 1

СОСl2(г) ↔ СО(г)+С12(г)
Запишем выражение для константы равновесия:
К = [СО]•[Cl2] ̸ [СОСl2]
Пусть [СО]равн = [Cl2]равн = х, тогда
[СОСl2]равн = 1,3 – х
Подставим значения в выражение для константы равновесия
0,02 = х•х/(1,3 — х)
Преобразим выражение в квадратное уравнение
х2 + 0,02х – 0,026 = 0
Решая уравнение, находим
х = 0,15
Значит, [СО]равн = [Cl2]равн = 0,15 моль/л
Увеличив выход хлора в 3 раза получим:
[Cl2]равн = 3•0,15 = 0,45 моль/л
Исходная концентрация [СОСl2]исх2 при этом значении Cl2 равна:
[СОСl2]равн2 = 0,45•0,45/0,02 = 10,125 моль/л
[СОСl2]исх2 = 10,125 + 0,45 = 10,575 моль/л
Таким образом, чтобы увеличить выход хлора в 3 раза, исходная концентрация СОCl2 должна быть равна [СОСl2]исх2 = 10,575 моль/л

Answer 2

Если предположить, что [Сl2]нач.=[СО]нач.=0, то:
Кс=[СО][Сl2]/[СОСl2] = [Сl2]²/[СОСl2]=0,02
СОСl2(г) ⇆ СО(г) + Сl2(г)
1 . . . . . . . . . . . . . . . 1 — отношение кол-в вещ-в в реакции
1,3 . . . . . . . . . . . . . .0 — нач. конц-и вещ-в С0 (моль/л)
–х . . . . . . . . . . . . . +х — изменение конц-и соотв. отношению кол-в вещ-в ΔС (моль/л)
1,3–х . . . . . . . . . . . .х — равновесные конц-и Ср (моль/л)
х²/(1,3–х) = 0,02
х²= 0,02(1,3–х)
х² + 0,02х – 0,026 = 0
[Сl2]равн.=х=0,1516 моль/л
Для увеличения выхода хлора в 3 раза:
[СОСl2]равн.=[Сl2]²/0,02 = (0,1516∙3)²/0,02 = 10,34 моль/л
[СОСl2]исх. = Ср + ΔС = 10,34 + 0,1516∙3 = 10,80 моль/л