Издательско-полиграфичес­кий творческий дом имени Гафура Гуляма, 2018

Задача 3. В реакции горения хлороводорода НС1 + О₂ —> С1₂ + Н₂О; через некоторое время установилось равновесие. Если в состоянии равновесия (Кр = 1) концентрации веществ составляют [НС1] = 1 моль/л; [С1₂] = 3 моль/л и [Н₂О] = 3 моль/л, определите равновесную концентрацию кислорода.
Решение задачи: сперва уравняем реакцию, так как коэффициенты учитываются при составлении уравнения для константы равновесия.
НС1 + о₂ ► С1₂ + н₂о
4НС1 + О₂ ► 2С1₂ + 2Н₂О
Теперь, основываясь на том, что константа равновесия равна 1, будем считать, что произведение (понятно, что перед умножением концентраций их надо возвести в степень, соответствующий их коэффициентам) равновесных концентраций веществ по правую и левую сторону уравнения равным между собой. И на основе этого, используя концентрации известных веществ и «х» для кислорода (так как его концентрация неизвестна), составим уравнение.
[НС1]⁴- [О₂] = [С1₂]².[Н₂О]²
I⁴- Х = 3².3²
1х = 9*9
1х = 81
х = 81 : 1 =81
Значит, равновесная концентрация кислорода равна 81 моль/л.
Ответ: 81 моль/л
Задача 4. Если в реакции синтеза метана из оксида углерода (П) и водорода: СО₂ + Н₂ + СН₄ + Н₂О. равновесные концентрации всех веществ соответственно равны: [СО] = 0,9 моль/л; [Н₂] = 0,7 моль/л; [CELJ = 0,4 моль/л; [Н₂О] = 0,4 моль/л, то определите начальные концентрации оксида углерода и воды (моль/л).
Решение: как и обычно, начинаем с уравнения реакции:



CO + H₂ CH4 + H₂O

СО + ЗН₂ СН4 + Н₂О

Уравняв реакцию, проведём следующую работу.

СО + ЗН₂ ► СНд + Н₂О
Исходная q 0
Израсходованная/образованная
Равновесная 0,9 0,7 0,4 0,4
Составим 3 таких ряда вводим соответствующую информацию в каждую из них. Как вы видите, сказанное в условии задачи «равновесные концентрации всех веществ соответственно»:
[СО] = 0,9 моль/л; [Н2] = 0,7 моль/л; [СН4] = 0,4 моль/л; [Н2О] = 0,4 моль/л” информация вводится в ряд «Равновесная концентрация».
И еще концентрации метана и воды, которые считаются продуктами реакции, мы отметили как «0 моль/л». Так как в начале реакции отсутствуют продукты. Они постепенно образуются в ходе реакции.
Теперь перейдем к следующим этапам. Начальные концентрации метана и воды были равно «0 мол/л», затем их равновесные концентрации стали равны 0,4 моль/л. Значит, в ходе реакции образовалось 0,4 моль/л каждого из них. Исходная израсходованная /образованная равновесная.
Исходная С®⁺ $Н₂ ► СН₄ + Н₂О
Израсходованная /образованная ® ®
+0,4 +0,4
Равновесная
0,9 0,7 0,4 0,4
Затем используем пропорциональность, которая зависит от коэффи­циентов ряда «израсходованный» и «образованный»:
СО + ЗН₂ ► СНд + Н₂О


0 0
+0,4 +0,4
Исходная
Израсходованная /образованная
Равновесная 0,9 0,7 0,4 0,4
То есть внутри этого правильного прямоугольника, в веществах с одинаковыми коэффициентами будут располагаться одинаковые числа. Как вы видите коэффициенты оксида углерода (II), метана и воды равны. Значит их израсходованные/образованные концентрации будут также равны. То есть было потрачено 0,4 моль/л оксида углерода (II).

	СО + ЗН2 ► СНд + Н2О
Исходная	0 0

Израсходованная/образованная -0,4 — +0,4 +0,4

Равновесная

0,9 0,7 0,4 0,4

Теперь найдем концентрацию водорода, которую израсходовали.
Как вы видите, его коэффициент равен 3. То есть его коэффициент больше коэффициента любого другого вещества в 3 раза. Его израсходованная кон­центрация также будет больше израсходованной/образованной концен­трации другого вещества в 3 раза.

Исходная

СО + ЗН2 ► СНд + Н2О 0 0

Израсходованная/образованная о,4 -1,2 +0,4 +0,4

Равновесная

0,9 0,7 0,4 0,4

Чтобы определить начальные концентрации веществ, нужно прибавить израсходованные концентрации к равновесным концентрациям.

Исходная

0,9 + 0,4 =1,3 моль/л СО 0,7 + 1,2 = 1,9 моль/л Н2 СО + ЗН2 ► СНд + Н2О 1,3 1,9 ^0 °

Израсходованная /образованная q 4 +0,4 +0 4

Равновесная

0,9 0,7 0,4 0,4