Question

При нагревании смеси диоксида углерода и водорода в закрытом сосуде установилось равновесие СО2 + Н2 = СО + Н2О. Константа равновесия при некоторой температуре равна 0,1. Сколько процентов СО2 превратится в СО, если смешать 2 моля СО2 и 1 моль Н2 при той же температуре.

Answer 1

Нужно записать уравнение для константы равновесия и решить его. За икс лучше обозначить количество вступившего в реакцию СО2 

Answer 2

Равновесие смеси диоксида углерода и водорода

При нагревании смеси диоксида углерода и водорода в закрытом сосуде устанавливается равновесие между реактантами и продуктами: CO2 + H2 ⇌ CO + H2O.

Константа равновесия и процент превращения CO2 в CO

При некоторой температуре константа равновесия этой реакции равна 0,1. Это означает, что при данной температуре процент превращения CO2 в CO можно рассчитать по формуле:

Процент превращения CO2 в CO = (концентрация CO / начальная концентрация CO2) * 100

Расчет процента превращения CO2 в CO

При смешивании 2 молей CO2 и 1 моля H2, происходит реакция:

CO2 + H2 ⇌ CO + H2O

Изначально концентрация CO2 равна 2 моля, а концентрация CO и H2O равна 0. После установления равновесия, концентрация CO будет равна x (моля), а концентрация H2O также будет равна x (моля).

Используя константу равновесия (Kp = 0,1), можно рассчитать концентрацию CO и H2O в равновесной смеси. После этого можно рассчитать процент превращения CO2 в CO.

Рассчет концентраций и процента превращения

Давайте рассчитаем концентрации CO и H2O в равновесной смеси, а затем процент превращения CO2 в CO.

Рассчет концентраций CO и H2O в равновесной смеси

Из уравнения равновесия и начальных концентраций реагентов, можно составить таблицу концентраций в равновесной смеси:

| | CO2 | H2 | CO | H2O | |--------|-------|-------|-------|-------| | Начальная концентрация (моль) | 2 | 1 | 0 | 0 | | Изменение концентрации (моль) | -x | -x | +x | +x | | Конечная концентрация (моль) | 2-x | 1-x | x | x |

Используя константу равновесия (Kp = 0,1), можно составить уравнение:

Kp = (P_CO * P_H2O) / (P_CO2 * P_H2)

Где P_CO, P_H2O, P_CO2 и P_H2 - частичные давления CO, H2O, CO2 и H2 соответственно.

Решение уравнения и расчет процента превращения CO2 в CO

Подставив конечные концентрации в уравнение для Kp, можно решить уравнение относительно x и затем рассчитать процент превращения CO2 в CO.

После решения уравнения и расчета концентраций, можно найти процент превращения CO2 в CO:

Процент превращения CO2 в CO = (концентрация CO / начальная концентрация CO2) * 100

Итоговый ответ

После проведения всех расчетов, можно получить значение процента превращения CO2 в CO при смешив