Решение: Равновесные концентрации веществ
В реактор постоянного объёма поместили вещество А и нагрели. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе $\mathrm{A_{(г)}} \rightleftharpoons \mathrm{B_{(г)}} + 3\mathrm{C_{(г)}}$ установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию А ($X$) и равновесную концентрацию C ($Y$).
| Параметр | $\mathrm{A}$ | $\mathrm{B}$ | $\mathrm{C}$ |
|---|---|---|---|
| Исходная концентрация, моль/л | 0,4 | ||
| Равновесная концентрация, моль/л | 0,3 |
Решение по шагам
4 шагаПо уравнению реакции $\mathrm{A} \rightleftharpoons \mathrm{B} + 3\mathrm{C}$ на образование 1 моль $\mathrm{B}$ расходуется 1 моль $\mathrm{A}$ и образуется 3 моль $\mathrm{C}$.
$$\Delta c(\mathrm{A}) : \Delta c(\mathrm{B}) : \Delta c(\mathrm{C}) = -1 : 1 : 3$$Равновесная концентрация $\mathrm{B}$ составляет $0,3$ моль/л, значит концентрация израсходованного $\mathrm{A}$ равна $0,3$ моль/л.
$$\Delta c(\mathrm{A}) = -0,3\ \text{моль/л}$$Находим равновесную концентрацию $\mathrm{A}$.
$$X = 0,4 - 0,3 = 0,1\ \text{моль/л}$$По стехиометрии реакции концентрация образовавшегося $\mathrm{C}$ в три раза больше концентрации $\mathrm{B}$.
$$Y = 3 \cdot 0,3 = 0,9\ \text{моль/л}$$Где здесь ошибаются
Забывают вычесть из исходной концентрации $\mathrm{A}$ количество прореагировавшего вещества.
Не учитывают коэффициент 3 перед $\mathrm{C}$ и принимают концентрацию $\mathrm{C}$ равной $0,3$ моль/л.