Рассчитайте константу равновесия (Кс) реакции: 3Fe(т) + 2CO(г) = Fe3C(т) + CO2(г), если при некоторой температуре в реактор объемом 5 литров помещена навеска железа и введена смесь 1,05 моль CO и 0,05 моль CO2, а к моменту наступления равновесия количество диоксида углерода увеличилось на 0,5 моль. p.s. буду благодарен за любую подсказку в решении задачи.
Для решения задачи сначала запишем уравнение равновесия:
3Feттт + 2COггг = Fe3Cттт + CO2ггг
Пусть в момент наступления равновесия количество вещества в реакторе будет следующим:
nFeFeFe = x моль
nCOCOCO = 1,05 - 2x моль
nFe3CFe3CFe3C = x моль
nCO2CO2CO2 = 0,05 + x моль
где х - количество мольей железа, которое прореагировало.
Согласно данному условию, количество CO2 увеличилось на 0,5 моль, то есть 0,05+x0,05 + x0,05+x - 0,5 = 1,05 - 2x
Отсюда находим значение x:
0,05 + x - 0,5 = 1,05 - 2x
x = 0,4 моль
Теперь по найденному значению x мы можем расчитать концентрации всех веществ в момент равновесия:
nFeFeFe = 0,4 моль
nCOCOCO = 1,05 - 2*0,4 = 0,25 моль
nFe3CFe3CFe3C = 0,4 моль
nCO2CO2CO2 = 0,05 + 0,4 = 0,45 моль
Теперь можем рассчитать константу равновесия по формуле:
Kc = Fe3CFe3CFe3CCO2CO2CO2 / FeFeFeCOCOCO^2
Kc = 0,4∗0,450,4*0,450,4∗0,45 / 0,250,250,25^2
Kc = 0,18 / 0,0625
Kc = 2,88
Ответ: Константа равновесия КсКсКс реакции равна 2,88.