Дано:
Реакция: CO2 + H2 ⇌ CO + H2O
Константа равновесия (K) = 1
Исходные количества веществ: CO2 = 1 моль, H2 = 3 моль
Найти:
Равновесные количества веществ в реакции.
Решение с расчетом:
Пусть x моль - количество CO2, которое превратилось в CO и H2O.
Тогда количество CO увеличилось на x, а количество H2O увеличилось на x.
Уравнение для константы равновесия K:
K = [CO] * [H2O] / [CO2] * [H2]
Подставим известные значения исходных количеств веществ и найдем значение x:
1 = (x * x) / ((1 - x) * (3 - x))
Решив данное квадратное уравнение, найдем значение x. После этого можно найти количество всех веществ на равновесии.
После расчетов мы получаем следующие результаты:
x ≈ 0.732
[CO2] = 1 - x ≈ 1 - 0.732 ≈ 0.268 моль
[CO] = x ≈ 0.732 моль
[H2O] = [CO] = x ≈ 0.732 моль
[H2] = 3 - x ≈ 3 - 0.732 ≈ 2.268 моль
Ответ:
Равновесные количества веществ в реакции:
[CO2] ≈ 0.268 моль
[CO] ≈ 0.732 моль
[H2O] ≈ 0.732 моль
[H2] ≈ 2.268 моль