Объемный состав реакционной смеси в момент равновесия для реакции 2CO₂ = 2CO + O₂ был следующий: 88,7 % CO₂, 7,52 % CO, 3,76 % O₂. Найдите Kp и Kc для этой реакции, если общее давление в системе при данной температуре (273 К) равно 1,0133 ⋅ 10⁵ Па.

Решение задачи

Для реакций, протекающих между газами, при вычислении константы равновесия удобно пользоваться парциальными давлениями реагирующих веществ. Константу равновесия Kp вычисляют через парциальные давления:

Где:

Kp – константа химического равновесия;

р (CO), р (O₂), р (CO₂)– парциальные давления соответственно CO, O₂, CO₂, Па.

Состав реакционной смеси. Определяем парциальные давления реагирующих веществ:

р (CO₂) = 1,0133 ⋅ 10⁵ ⋅ 0,8872 = 0,899 ⋅ 10⁵ (Па);

р (CO) = 1,0133 ⋅ 10⁵ ⋅ 0,0752 = 0,0762 ⋅ 10⁵ (Па);

р (CO₂) = 1,0133 ⋅ 10⁵ ⋅ 0,0376 = 0,0381 ⋅ 10⁵ (Па).

Получаем:

Kp = (0,0762 ⋅ 10⁵)² ⋅ 0,0381 ⋅ 10⁵ /(0,899⋅ 10⁵)² = 27,35 (Па).

Состав реакционной смеси.

На основании уравнения состояния идеального газа Менделеева – Клайперона:

Где:

Δn – разность между числом молей газообразных веществ после и до реакции:

Δn = 3 – 2 = 1;

R = 8,3144 Дж/(моль ⋅ K);

T = 273 К.

Получаем:

Kc = 27,35 /8,3144 ⋅ 2273 = 1,44 ⋅ 10^-3.

Ответ:

Kp равна 27,35 Па;

Kc равна 1,44 ⋅ 10^-3.