В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество метана и воды. В результате протекания обратимой реакции
CH4 + H2O → CO + 3H2
в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию метана (X) и исходную концентрацию воды (Y).
| Реагент | CH4 | H2O | H2 |
| Исходная концентрация (моль/л) | 0,6 | 0 | |
| Равновесная концентрация (моль/л) | 0,1 | 0,6 |
Запишите в таблицу номера полученных ответов под соответствующими буквами
Переставим себе реактор объемом 1 литр, тогда мы перейдем от концентраций к количеству вещества.
В этом задании специально могут писать реакцию задом-наперед. Поймем в какую же сторону шла реакция перед равновесием?
Водорода H2 исходно было 0 моль, стало 0,6 моль. Значит все в порядке, реакция записано правильно.
Вставим строку в таблицу между исходной и равновесной концентрациями. А также запишем в таблицу что есть X а что есть Y
| Реагент | CH4 | H2O | H2 |
| Исходная концентрация (моль/л) | 0,6 | Y | 0 |
| Израсходовано (-) Синтезировано (+) | |||
| Равновесная концентрация (моль/л) | X | 0,1 | 0,6 |
1) у нас было 0 моль H2 получилось 0,6 моль. Значит синтезировано +0,6 моль H2
2) по уравнению реакции для синтеза 3 моль H2 нужно 1 моль CH4 и 1 моль H2O,
значит для синтеза 0,6 моль H2 нужно 0,2 моль CH4 и 0,2 моль H2O,
То есть расход CH4 0,2 моль и расход H2O 0,2 моль, запишем в таблицу со знаком минус, это ведь расход.
3) Если у нас было 0,6 моль CH4 а 0,2 моль израсходовалось 0,2 моль, значит осталось X = 0,6 − 0,2 = 0,4 моль
4) Если у нас было Y моль воды, израсходовано 0,2 моль, осталось 0,1 моль Y − 0,2 = 0,1
Y = 0,3
| Реагент | CH4 | H2O | H2 |
| Исходная концентрация (моль/л) | 0,6 | 0,3 | 0 |
| Израсходовано (-) Синтезировано (+) | −0,2 | −0,2 | +0,6 |
| Равновесная концентрация (моль/л) | 0,4 | 0,1 | 0,6 |