Химия

8 класс
Вопрос
Рассчитайте константу равновесия при некоторой заданной температуре для обратимой реакции CO+H2OCO2+H2, учитывая, что в состоянии равновесия концентрации участвующих в реакции веществ были равны: [CO]=0,16моль/л;[H2O]=0,32моль/л;[CO2]=0,32моль/л;[H2]=0,32моль/л.
Ответ


Обратимыми называются реакции, при которых получающиеся вещества способны взаимодействовать друг с другом, образуя исходные вещества. Например, при одних и тех же условиях может одновременно происходить соединение азота с кислородом и разложение образующегося оксида азота на азот и кислород.

Реакцию между исходными веществами называют прямой, а реакцию между .образующимися веществами - обратной. Обратная реакция может протекать только в том случае, если образующиеся вещества остаются в контакте друг с другом. Если хотя бы одно из образующихся веществ удаляется из сферы реакции, обратная реакция становится невозможной. Например, реакция между водяным паром и железом:

4H2O+3Fe4H2+Fe3O4

обратима. Однако обратная реакция - взаимодействие водорода с оксидом железа Fe3O4 - не будет происходить, если водород будет удаляться из сферы реакции. Для того чтобы обратная реакция протекала, необходимо задержать водород в реакционном аппарате. А это возможно в том случае, если реакция осуществляется в закрытом аппарате (сосуде), или, как говорят, в замкнутом пространстве.

По мере протекания реакции при неизменном объеме концентрации исходных веществ убывают, а концентрации образующихся веществ нарастают. При обратимой реакции это влечет за собой постепенное убывание скорости прямой реакции и нарастание скорости обратной реакции. В конце концов должен наступить такой момент, когда скорости обеих реакций будут равны. В этот момент прекратится изменение концентраций участвующих в реакции веществ и наступит химическое равновесие.

Итак, для системы:

nA+mBpC+qD

в состоянии химического равновесия: 1) скорости прямой и обратной реакции равны; 2) концентрации участвующих в реакции веществ не изменяются. Эти концентрации называются равновесными. Отношение равновесных концентраций участвующих в реакции веществ выражается формулой:

K=[C]p[D]q[A]n[B]m,

где [A] и [B] - концентрации исходных веществ; [C] и [D] - концентрации образующихся веществ; p,q,n,m - стехиометрические коэффициенты; K - постоянная величина, называемая константой химического равновесия и равная отношению констант скоростей прямой и обратной реакций:

K=k1k2

Поскольку скорость и константа скорости химической реакции изменяются в зависимости от температуры, то и константа равновесия зависит от этого параметра и является постоянной величиной только при постоянной температуре.

Химическое равновесие сохраняется до тех пор, пока остаются неизменными условия, в которых находится система. Изменение условий вызывает нарушение равновесия (сдвиг равновесия).

Подставим из условия задачи численные значения в формулу химического равновесия, получим выражение:

K=[CO2][H2][CO][H2O]=0,32моль/л0,32моль/л0,16моль/л0,32моль/л=2

Ответ: константа равновесия K равна 2.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме