Хтось буде досить люб'язний, щоб допомогти мені в цій вправі: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

Газоподібна оборотна реакція, що розглядається при 1500 К:

# 2SO_3 (g) правихфарпонів2SO_2 (g) + O_2 (g) #

Ось це теж доводиться # SO_3 (g) і SO_2 (g) # вводяться при постійному об'ємі 300 торр і 150 торр відповідно. Так як тиск газу пропорційно числу молей, коли їх об'єм і температура постійні. Отже, можна сказати, що співвідношення числа молей # SO_3 (g) і SO_2 (g) # введений є #300:150=2:1#. Нехай це є # 2x # моль і # x # мол

Тепер напишіть Таблиця ICE

#color (синій) (2SO_3 (g) "" "" праворуч "" 2SO_2 (g) "" + "" O_2 (g)) #

#color (червоний) (I) "" 2x "" mol "" "" "" "" "" "" "" "" "" "" "" "" "

#color (червоний) (C) -2alphax "" mol "" "" + 2alphax "mol" "" "" "" alphax "mol" #

# color (червоний) (E) "" (1-alpha) 2x "" mol "" (1 + 2альфа) x "mol" "" "" "" "alphax" mol "#

де # alpha # являє собою ступінь дисоціації при 1500K

Тому в рівновазі Загальна кількість молей компонентних газів в реакційній суміші становить # (2-2альфа + 1 + 2альфа) x = (3 + альфа) x #

Враховується також, що при рівновазі тиск реакційної суміші є # 550 "torr" #.

Тепер співвідношення загального тиску з початковим тиском # SO_2 (g) # повинна бути дорівнює відношенню їх відповідної кількості молей.

Тому # (550 "tor") / (150 "tor") = ((3 + альфа) x) / x #

# => alpha + 3 = 11/3 #

# => alpha = 11 / 3-3 = 2/3 #

Тепер розрахунок мольна частка компонентів газів при рівновазі

#chi_ (SO_3 (g)) = ((1-alpha) 2x) / ((3 + alpha) x) = ((1-2 / 3) 2) / ((3 + 2/3)) = 2 / 11 #

#chi_ (SO_2 (g)) = ((1 + 2альфа) x) / ((3 + alpha) x) = (1 + 4/3) / ((3 + 2/3)) = 7/11 #

#chi_ (O_2 (g)) = (alphax) / ((3 + alpha) x) = (2/3) / ((3 + 2/3)) = 2/11 #

Якщо Р - загальний тиск реакційної суміші при рівновазі парціальний тиск складових газів буде

#p_ (SO_3 (g)) = chi_ (SO_3 (g)) xxP = (2P) / 11 #

#p_ (SO_2 (g)) = chi_ (SO_2 (g)) xxP = (7P) / 11 #

#p_ (O_2 (g)) = chi_ (O_2 (g)) xxP = (2P) / 11 #

Тепер розрахунок #color (червоний) (K_p) #

# K_p = (p_ (SO_2 (g)) ^ 2xxp_ (O_2 (g))) / (p_ (SO_3 (g)) ^ 2) = (((7P) / 11) ^ 2xx (2P) / 11) / ((2P) / 11) ^ 2 #

# => K_p = (49P) / 22 #

Але дана цінність # P = 550 "torr" = 550 / 760атм = 55 / 76атм #

Тому # => K_p = (49xx55) / (22xx76) ~~ 1.61 атм #

Тепер розрахунок #color (синій) (K_c) #

Ми знаємо це відношення

#color (зелений) (K_p = K_c (RT) ^ (Deltan)) #

де # Deltan = "загальна кількість молей газів продукту" - "загальна кількість молей реагентних газів" #

# => Deltan = (2 + 1) -2 = 1 #

Тому # K_c = K_p / (RT) #

Тут # R = 0.082LatmK ^ -1mol ^ -1 #

І # T = 1500K #

Вставляючи ці значення ми отримуємо

#color (синій) (K_c) = 1.61 / (0.082xx1500) = 1.31xx10 ^ -2 #

Ось ще один спосіб зробити це. Ваша реакція була:

# 2 "SO" _3 (g) правихфарпонів 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g) #

Оскільки у вас є постійний обсяг, і оскільки температура приймається також постійною (оскільки вам не дано дві температури), можна очікувати, що зміна молей газу пов'язана головним чином зі зміною тиску, що означає

#P = P_1 + P_2 +… #, Закон Дальтона про часткові тиски,

застосовується, і заданий рівноважний тиск всього тиску всіх газів в суміші.

Заповнення таблиці ICE дає:

# "" "" "" 2 "SO" _3 (g) правихфарпонів 2 "SO" _2 (g) "" + "" "O" _2 (g) #

# "I" "" "" "300 torr" "" "" "" "" "" "" "" "" "" "" "" 0 "

# "C" "" "" "-2x torr" "" "" "+ 2x torr" "" "" "" "+ x torr" #

# "E" "" "" "300-2x torr" "" "150 + 2x torr" "" "" "x torr" #

Пам'ятайте, що зміна тиску буде включати стехіометричні коефіцієнти перед молекулою в збалансованій реакції.

Але оскільки ви знаєте, що рівноважний тиск був # "550 торр" #, можна скористатися законом Дальтона про часткові тиски:

#P = (300 - 2x) + (150 + 2x) + x = 550 #

#P = 450 + x = 550 #

#color (зелений) (x = "100 torr") #

Це дає кожному рівноважному парціальному тиску, як:

#P_ (SO_3) = 300 - 2 (100) = "100 торр" #

#P_ (SO_2) = 150 + 2 (100) = "350 торр" #

#P_ (O_2) = "100 торр" #

Зауважимо, що якщо ви отримаєте негативний тиск, це означає, що ви змішували парціальний тиск # "SO" _2 # і # "SO" _3 #. якщо ви не отримаєте право # K_P #Це може бути також тому, що ваші стехіометричні коефіцієнти не були включені в # K_P # вираз.

The #color (синій) (K_P) # є тоді:

#K_P = (P_ (SO_2) ^ 2P_ (O_2)) / (P_ (SO_3) ^ 2) #

# = (("350 torr") ^ 2 ("100 торр")) / (("100 торр") ^ 2) #

#=# # "1225 torr" #

Перетворити на # "atm" # шляхом поділу на # "760 torr / atm" # отримати #color (синій) ("1.6118 атм") #.

Нагадаємо, що #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "газ") #. Оскільки моль газу змінювався з 2 на 2 + 1 = 3, ми говоримо, що #Deltan_ "gas" = 1 #. Тому:

#color (синій) (K_C) = ("1.61 atm") / (("0.082057 L" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K")) #

# = 0.013095 = колір (синій) (1.31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

хоча вона, як правило, повідомляється без одиниць. Сподіваюся, що це допоможе!