Рассчитайте константу равновесия

1. Константа равновесия – постоянная при данной температуре величина, выражающая соотношение между равновесными концентрациями продуктов реакции (числитель) и исходных веществ (знаменатель) .
В выражении константы равновесия входят только концентрации веществ, находящихся в жидкой или газообразной фазе, так как концентрации твердых веществ остаются, как правило, постоянными.
СН4(г)+ СО2(г) ↔ 2СО(г)+ 2Н2(г)
Для нашей реакции выражение константы равновесия:
Кр = [CO]2[H2]2[CH4][CO2]
В выражение константы равновесия входят равновесные концентрации веществ, вычислим значение константы равновесия:
Кр = [CO]2[H2]2[CH4][CO2] = 22 ∙ 22 2 ∙ 2 = 4
2 . В реакции все вещества находятся в одном, в газообразном состоянии, система гомогенная.
Запишем выражение для скорости прямой реакции.
Согласно закону действия масс, при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.
а)Выражение для скорости прямой реакции:
υ прям = k [CH4] [CO2] -
k – константа скорости реакции
[CH4] и [CO2] – концентрации веществ CH4 и CO2
Если увеличить давление в 3,5 раза, то объем системы уменьшится ,а концентрации увеличатся в 3,5 раза, тогда скорость прямой реакции будет:
υ* прям = k [CH4] [CO2] = k 3,5 [CH4] ∙ 3,5[CO2] = 12,25 k [CH4] [CO2] =
= 12,25 υ прям – скорость прямой реакции возрастет в 12,25 раз
Если уменьшить концентрации в 2,2 раза:
υ* прям = k [CH4] 2,2 [CO2] 2,2 = k [CH4] [CO2] 4,84 = υ прям 4,84 - скорость прямой реакции уменьшится в 4,84 раза
б) Выражение для скорости обратной реакции:
υ обратн = k [H2]2 [CO]2
Если увеличить давление в 3,5 раза, то объем системы уменьшится ,а концентрации увеличатся в 3,5 раза, тогда скорость обратной реакции будет:
υ *обратн = k (3,5[H2])2 ∙ (3,5[CO])2 = 150 k [H2]2 [CO]2 = 150 υ обратн – скорость обратной реакции увеличится в 150 раз
Если уменьшить концентрации в 2,2 раза:
υ* прям = k [H2]2 2,22 [CO]2 2,22 = k [CO]2[H2]2 23,42 = υ обратн 23,42 - скорость обратной реакции уменьшится в 23,42 раза
3