Решение: Равновесные концентрации газов
В реактор постоянного объёма поместили оксид углерода(IV) и нагрели. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе $2\mathrm{CO_2}(г) \rightleftharpoons 2\mathrm{CO}(г) + \mathrm{O_2}(г)$ установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию $\mathrm{CO}$ (X) и равновесную концентрацию $\mathrm{O_2}$ (Y).
| Показатель | $\mathrm{CO_2}$ | $\mathrm{CO}$ | $\mathrm{O_2}$ |
|---|---|---|---|
| Исходная концентрация, моль/л | 0,23 | — | — |
| Равновесная концентрация, моль/л | 0,15 | — | — |
Решение по шагам
3 шагаОпределяем уменьшение концентрации исходного вещества $\mathrm{CO_2}$:
$$\Delta c(\mathrm{CO_2}) = 0{,}23 - 0{,}15 = 0{,}08\ \text{моль/л}$$Согласно уравнению реакции $2\mathrm{CO_2} \rightleftharpoons 2\mathrm{CO} + \mathrm{O_2}$, на каждые 2 моль израсходованного $\mathrm{CO_2}$ образуются 2 моль $\mathrm{CO}$ и 1 моль $\mathrm{O_2}$.
$$\Delta c(\mathrm{CO}) = \Delta c(\mathrm{CO_2}) = 0{,}08\ \text{моль/л}$$Концентрация кислорода в два раза меньше уменьшения концентрации углекислого газа:
$$\Delta c(\mathrm{O_2}) = \frac{0{,}08}{2} = 0{,}04\ \text{моль/л}$$Где здесь ошибаются
Не учитывать стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.
Принять уменьшение концентрации $\mathrm{CO_2}$ за концентрацию $\mathrm{O_2}$ без деления на 2.
Использовать исходную концентрацию $\mathrm{CO_2}$ вместо её изменения.