В реактор постоянного объёма поместили пары́ метанола и хлороводород. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе CH3OH (г) + HCl (г) ⇄ CH3Cl (г) + H2O (г)…
В реактор постоянного объёма поместили пары́ метанола и хлороводород. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе CH3OH (г) + HCl (г) ⇄ CH3Cl (г) + H2O (г) установилось химическое равновесие. Используя данные, приведенные в таблице, определите исходную концентрацию HCl (X) и равновесную концентрацию H2O (Y). Реагент CH3OH HCl CH3Cl H2O Исходная концентрация (моль/л) 0,9 Равновесная концентрация (моль/л) 0,5 0,3
Задача решается по законам сохранения массы и стехиометрии реакции.
Дано:
- Реакция: CH3OH + HCl ⇄ CH3Cl + H2O
- Исходная концентрация CH3OH = 0.9 M
- Равновесная концентрация CH3OH = 0.5 M
- Равновесная концентрация HCl = 0.3 M
- Неизвестны: исходная HCl (X) и равновесная H2O (Y)
Пусть x – количество моль/л реагировавшего вещества (то есть меньше CH3OH и HCl на x, больше CH3Cl и H2O на x).
По изменению CH3OH: 0.5 = 0.9 − x => x = 0.9 − 0.5 = 0.4
По равновесной концентрации HCl: 0.3 = X − x => X = 0.3 + x = 0.3 + 0.4 = 0.7
По кинематике концентрации H2O: Y = x = 0.4
Ответ:
- Исходная концентрация HCl: X = 0.7 молей на литр (0.7 М)
- Равновесная концентрация H2O: Y = 0.4 молей на литр (0.4 М)
Дополнительная проверка: равновесные концентрации всех веществ суммарно равны сумме исходных концентраций (где суммарная величина сохраняется при реакции с одинаковым числом молей слева и справа). Здесь 0.5 + 0.3 + 0.4 + 0.4 = 1.6 М, что равно 0.9 + 0.7 = 1.6 М, значит баланс сохранён.
