Question

Po ustaleniu się w temperaturze 800K stanu równowagi reakcji zapisanej równaniem: CO2 +H2 --->H2O + CO stwierdzono, że w naczyniu o objętości 100 dm3 znajduje się 1,2 mola CO2, 2 mole H2, 4 mole CO oraz 2,5 mola H2O. Oblicz jakie będzie stężenie reagentów jeżeli do układu wprowadzimy 1 mol wodoru a układ ponownie osiągnie stan równowagi.

Answer 1

Obliczamy stałą równowagi ze wzoru K=2,5²/1,2x2  (u góry 2,5 ponieważ stężenia produktów muszą być równe, a CO jest w nadmiarze)

K=2,6

Teraz trzeba obliczyć początkowe stężenia substratów i produktów, skoro stężenie H2O jest równe 2,5 mol/dm3 trzeba tyle dodać do stężeń równowagowych substratów.

spH2=2+2,5=4,5mol/dm3

spCO2=1,2+2,5=3,7mol/dm3

Dodajemy do stężenia H2 1 mol, czyli sH2=5,5mol/dm3

Teraz trzeba policzyć nowe stężenia równowagowe produktów na podstawie równania na stałą równowagi

2,6=x²/(5,5-x)(3,7-x)      /*(5,5-x)(3,7-x)

2,6(20,35-9,2x+x²)=x²

52,91-23,92x+1,6x²=0 

Myślę, że równanie kwadratowe umiesz liczyć więc podaję wynik

x=2,7 (drugi wynik)

Nowe stężenie H2O to 2,7mol/dm3, CO 2,7+1,5=4,2mol/dm3 (1,5 to nadmiar),

CO2 3,7-2,7=1mol/dm3, H2 5,5-2,7=2,8mol/dm3