Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 95 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

95
Константа равновесия К
с
для данной реакции запишется в виде выра-
жения:
К
с
=
22
2
IH
HI
CC
C
⋅
,
и, подставляя равновесные концентрации, получим значение константы рав-
новесия:
К
с
=
36
005,0005,0
03,0
2
=
⋅
.
Константа равновесия больше единицы, значит в системе концентрация про-
дуктов значительно больше, чем концентрация исходных веществ.
Пример 2. При температуре 850
0
С в реакционной системе, описывае-
мой уравнением реакции
СО
газ
+ Н
2
О
газ
↔ СО
2 газ
+ Н
2 газ
константа равновесия К
с
= 1. Нужно рассчитать равновесные концентрации
всех веществ, если исходные концентрации реагентов были:
С
со начальн
.
= 3
моль/л,
С
н
2
о
начальн
.
= 2 моль/л.
Решение. Из уравнения реакции следует, что из 1 моля
СО и 1 моля Н
2
О
образуется по 1 молю
СО
2
и
Н
2
. Если предположить, что прореагировало х
моль/л СО
2
, то столько же прореагировало и
Н
2
О
и образовалось по х моль/л
СО
2
и
Н
2
. Тогда оставшиеся, равновесные концентрации исходных веществ
СО и Н
2
О будут равны:
Ссо
равновес.
= 3 – х и
Сн
2
о
равновес.
= 2 – х.
Запишем выражение константы равновесия для данной гомогенной ре-
акции:
К
с
=
...
..
2
22
равнOHравнCO
равнHравнСO
CC
СC
⋅
⋅
.
Подставим равновесные значения концентраций веществ в выражение кон-
станты равновесия:
К
с
=
)2()3( xx
xx
−⋅−
⋅
.
Согласно условию задачи К
с
= 1. Отсюда следует
(3 - х) (2 - х) = х
2
.
Решая уравнение, получим:
х = 1,2 моль/л.
Таким образом, искомые равновесные концентрации равны:
С
СО
2
равновес.
= 1,2 моль/л;
Сн
2
равновес.
= 1,2 моль/л;
Ссо
равновес.
= 3 -1,2 = 1,8 моль/л;
Сн
2
о
равновес.
= 2 – 1,2 = 0,8 моль/л.
Вопросы и задачи для самостоятельной работы
3.3.1. Напишите выражение константы равновесия для следующих реакций:
1. Fe
2
O
3 кр.
+ 3 Н
2 газ
↔ 2 Fe
кр.
+ 3 Н
2
О
пар
2. 2 СО
газ
+ О
2 газ
↔ 2 СО
2 газ
,
3. Zn
кр.
+ Н
2
SO
4 раствор
↔ ZnSO
4раствор
+ Н
2 газ
,

Страницы