Решение: Равновесные концентрации в реакции
В реактор постоянного объёма поместили водяной пар и метан. Исходная концентрация метана составляла 2,8 моль/л. В результате протекания обратимой реакции $\mathrm{CH_4(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + 3H_2(g)}$ установилось химическое равновесие, при котором концентрации метана и водяного пара составили 2,0 моль/л и 2,2 моль/л соответственно. Определите равновесную концентрацию водорода $X$ и исходную концентрацию водяного пара $Y$.
Решение по шагам
4 шагаОпределим изменение концентрации метана. Она уменьшилась с 2,8 до 2,0 моль/л.
$$\Delta c(\mathrm{CH_4}) = 2,8 - 2,0 = 0,8\ \text{моль/л}$$По уравнению реакции на 1 моль метана образуются 3 моль водорода.
$$c(\mathrm{H_2}) = 3 \cdot 0,8 = 2,4\ \text{моль/л}$$Водяного пара израсходовано столько же, сколько метана, поскольку их стехиометрические коэффициенты равны единице.
$$c_0(\mathrm{H_2O}) = 2,2 + 0,8 = 3,0\ \text{моль/л}$$Следовательно, величине $X$ соответствует вариант 3, а величине $Y$ — вариант 4.
$$XY = 34$$Где здесь ошибаются
Не учитывают коэффициент 3 перед $\mathrm{H_2}$.
Вычитают из равновесной концентрации водяного пара израсходованное количество вместо прибавления.
Записывают концентрацию метана 2,8 моль/л как изменение концентрации.