Решение: Равновесие синтеза эфира
В реактор постоянного объёма поместили оксид углерода(II) и водород. При этом концентрация водорода составляла $1{,}2$ моль/л. В результате протекания обратимой реакции $2\mathrm{CO}_{(г)} + 4\mathrm{H_2}_{(г)} \rightleftharpoons \mathrm{CH_3OCH_3}_{(г)} + \mathrm{H_2O}_{(г)}$ в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации угарного газа и диметилового эфира составили по $0{,}2$ моль/л. Определите исходную концентрацию $\mathrm{CO}$ ($X$) и равновесную концентрацию $\mathrm{H_2}$ ($Y$).
Решение по шагам
4 шагаОбозначим через $\xi$ равновесную концентрацию образовавшегося диметилового эфира. По условию $\xi = 0{,}2$ моль/л.
$$\xi = [\mathrm{CH_3OCH_3}] = 0{,}2\ \text{моль/л}$$Согласно уравнению реакции при образовании $0{,}2$ моль/л эфира расходуется в два раза больше оксида углерода(II).
$$\Delta c(\mathrm{CO}) = 2\xi = 2 \cdot 0{,}2 = 0{,}4\ \text{моль/л}$$Равновесная концентрация оксида углерода(II) равна $0{,}2$ моль/л, поэтому его исходная концентрация составляет:
$$X = 0{,}2 + 0{,}4 = 0{,}6\ \text{моль/л}$$На образование эфира расходуется в четыре раза больше водорода, чем образуется эфира. Равновесная концентрация водорода равна:
$$Y = 1{,}2 - 4\xi = 1{,}2 - 4 \cdot 0{,}2 = 0{,}4\ \text{моль/л}$$Где здесь ошибаются
Не учитывать стехиометрические коэффициенты перед $\mathrm{CO}$ и $\mathrm{H_2}$.
Вычитать из исходной концентрации водорода только концентрацию образовавшегося эфира.
Путать исходную и равновесную концентрации оксида углерода(II).