Номер 5, страница 304 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 64. Химическое равновесие. Константа равновесия. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 5, страница 304.

Условие.

5. Рассчитайте константу равновесия для обратимой реакции

$CH_4 + H_2O \rightleftarrows CO + 3H_2$, если даны равновесные концентрации веществ: $[CH_4] = 0,1 \text{ моль/л}$, $[H_2O] = 0,2 \text{ моль/л}$, $[CO] = 0,2 \text{ моль/л}$, $[H_2] = 0,6 \text{ моль/л}$

Решение.

Решение 2.

Дано:

Уравнение обратимой реакции: $CH_4 + H_2O \rightleftharpoons CO + 3H_2$

Равновесные концентрации веществ:

$[CH_4] = 0,1$ моль/л

$[H_2O] = 0,2$ моль/л

$[CO] = 0,2$ моль/л

$[H_2] = 0,6$ моль/л

(Данные представлены в стандартных для этого типа задач единицах и не требуют перевода в СИ).

Найти:

$K_c$ — константу равновесия.

Решение:

Константа равновесия $K_c$ для химической реакции — это величина, показывающая отношение произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных веществ, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Для реакции $CH_4 + H_2O \rightleftharpoons CO + 3H_2$ выражение для константы равновесия $K_c$ имеет вид:

$K_c = \frac{[CO] \cdot [H_2]^3}{[CH_4] \cdot [H_2O]}$

Подставим известные значения равновесных концентраций в эту формулу:

$K_c = \frac{0,2 \cdot (0,6)^3}{0,1 \cdot 0,2}$

Выполним вычисления:

1. Рассчитаем значение в числителе:

$0,2 \cdot (0,6)^3 = 0,2 \cdot (0,6 \cdot 0,6 \cdot 0,6) = 0,2 \cdot 0,216 = 0,0432$

2. Рассчитаем значение в знаменателе:

$0,1 \cdot 0,2 = 0,02$

3. Найдем значение константы равновесия:

$K_c = \frac{0,0432}{0,02} = 2,16$

Ответ: $K_c = 2,16$.