известны исходные концентрации СО и О2 для реакции 2СО+СО2=2СО2. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало: СО,15% СО, 0,8 моль/л О2,…

Для вычисления константы равновесия реакции \( 2 \text{CO} + \text{O}_2 \rightleftharpoons 2 \text{CO}_2 \), необходимо сначала понять, как изменяются концентрации реагентов и продуктов в процессе реакции.

Обозначим начальные концентрации веществ:

• Концентрация \(\text{CO}\) изначально: \([CO]_0 = 0,8 \, \text{моль/л}\)
• Концентрация \(\text{O}_2\): \([O_2]_0\) – нам нужно её найти.

Если известно, что прореагировало 15% от начальной концентрации \(\text{CO}\), то расчетная конечная концентрация \(\text{CO}\) будет следующей:

1. Нарасчет количества прореагировавшего \(\text{CO}\): \[ \Delta [CO] = 0,15 \times 0,8 \, \text{моль/л} = 0,12 \, \text{моль/л} \]

2. Конечная концентрация \(\text{CO}\): \[ [CO]_{\text{конечная}} = [CO]_0 - \Delta [CO] = 0,8 - 0,12 = 0,68 \, \text{моль/л} \]

3. По уравнению реакции видно, что на каждую 2 моль \(\text{CO}\) требуется 1 моль \(\text{O}_2\). Соответственно, прореагировавшее количество \(\text{O}_2\) будет: \[ \Delta [O_2] = \frac{1}{2} \times \Delta [CO] = \frac{1}{2} \times 0,12 = 0,06 \, \text{моль/л} \]

4. Теперь мы можем определить, какая была начальная концентрация \(\text{O}_2\): \[ [O_2]_0 = [O_2]_{\text{конечная}} + \Delta [O_2] \] Зная, что конечная концентрация \(O_2\) стала 0,8 моль/л, можно подставить: \[ [O_2]_0 = 0,8 + 0,06 = 0,86 \, \text{моль/л} \]

5. Теперь вычислим конечные концентрации \(\text{CO}_2\), которые образуются по уравнению реакции: \[ [CO_2]_{\text{конечная}} = \Delta [CO] = 0,12 \, \text{моль/л} \]

6. Составим закон равновесия: \[ K_c = \frac{[CO_2]^2}{[CO]^2 [O_2]} \] Подставим наши значения: \[ K_c = \frac{(0,12)^2}{(0,68)^2 \cdot (0,8)} \]

7. Посчитаем: \[ K_c = \frac{0,0144}{0,4624 \cdot 0,8} = \frac{0,0144}{0,36992} \approx 0,0389 \]

Таким образом, константа равновесия \(K_c\) для данной реакции составляет примерно \(0,0389\).