Определить концентрации всех реагирующих веществ Обратимая реакция протекает по уравнению CO + H2O = CO2 + H2 Константа равновесия при определенной температуре равна 1. Определить концентрации всех реагирующих веществ при равновесии, зная, что исходные концентрации окиси углерода и водяного пара были 0,02 моль/л.
Пусть в равновесии концентрации CO, H2O, CO2, H2 равны x, x, y, y соответственно.
Так как коэффициенты между реагентами и продуктами в уравнении равны, то можно записать соотношение для концентраций при равновесии:
x<em>yx<em>yx<em>y / (x−0.02)</em>(x−0.02)(x - 0.02)</em>(x - 0.02)(x−0.02)</em>(x−0.02) = 1
Так как исходные концентрации равны 0,02 моль/л, получаем:
x<em>0.02x<em>0.02x<em>0.02 / (x−0.02)</em>(x−0.02)(x - 0.02)</em>(x - 0.02)(x−0.02)</em>(x−0.02) = 1
0.02x = x−0.02x - 0.02x−0.02*x−0.02x - 0.02x−0.02
0.02x = x^2 - 0.04x + 0.0004
x^2 - 0.06x + 0.0004 = 0
Решаем квадратное уравнение:
D = −0.06-0.06−0.06^2 - 410.0004 = 0.0036 - 0.0016 = 0.002
x1 = 0.06+sqrt(0.002)0.06 + sqrt(0.002)0.06+sqrt(0.002) / 2 ≈ 0.058 моль/л
x2 = 0.06−sqrt(0.002)0.06 - sqrt(0.002)0.06−sqrt(0.002) / 2 ≈ 0.02 моль/л
Так как концентрация не может быть меньше 0, то x = 0.058 моль/л
Теперь можем найти концентрацию продуктов:
y = 0.02 - x = 0.02 - 0.058 ≈ 0.002 моль/л
Таким образом, при равновесии концентрации всех реагирующих веществ будут следующими:
COCOCO = H2OH2OH2O = 0.058 моль/л
CO2CO2CO2 = H2H2H2 = 0.002 моль/л