Ai đó sẽ tốt bụng giúp tôi với bài tập này: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

Phản ứng thuận nghịch của khí được xem xét ở mức 1500K là:

# 2SO_3 (g) rightleftharpoons2SO_2 (g) + O_2 (g) #

Ở đây nó cũng được cho rằng # SO_3 (g) và SO_2 (g) # được giới thiệu với khối lượng không đổi tương ứng là 300 torr và 150 torr. Vì áp suất của khí tỷ lệ thuận với số mol khi thể tích và nhiệt độ của chúng không đổi. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng tỷ lệ số mol của # SO_3 (g) và SO_2 (g) # giới thiệu là #300:150=2:1#. Hãy để những # 2 # mol và # x # mol

Bây giờ viết Bảng ICE

#color (màu xanh) (2SO_3 (g) "" "" rightleftharpoons "" 2SO_2 (g) "" + "" O_2 (g)) #

#color (đỏ) (I) "" 2x "" mol "" "" "" "" "x" mol "" "" "" "" "0" mol "#

#color (đỏ) (C) -2alphax "" mol "" "" + 2alphax "mol" "" "" "" alphax "mol" #

#color (đỏ) (E) "" (1-alpha) 2x "" mol "" (1 + 2alpha) x "mol" "" "" "" alphax "mol" #

Ở đâu # alpha # đại diện cho mức độ phân ly ở 1500K

Vì thế ở trạng thái cân bằng tổng số mol khí thành phần trong hỗn hợp phản ứng là # (2-2alpha + 1 + 2alpha + alpha) x = (3 + alpha) x #

Người ta cũng cho rằng ở trạng thái cân bằng, áp suất của hỗn hợp Reacton là # 550 "torr" #.

Bây giờ tỷ lệ của tổng áp suất với áp suất ban đầu là # SO_2 (g) # phải bằng tỷ lệ số mol tương ứng của chúng.

Vì thế # (550 "tor") / (150 "tor") = ((3 + alpha) x) / x #

# => alpha + 3 = 11/3 #

# => alpha = 11 / 3-3 = 2/3 #

Bây giờ đang tính phần mol của các khí thành phần ở trạng thái cân bằng

#chi_ (SO_3 (g)) = ((1-alpha) 2x) / ((3 + alpha) x) = ((1-2 / 3) 2) / ((3 + 2/3)) = 2 / 11 #

#chi_ (SO_2 (g)) = ((1 + 2alpha) x) / ((3 + alpha) x) = (1 + 4/3) / ((3 + 2/3)) = 7/11 #

#chi_ (O_2 (g)) = (alphax) / ((3 + alpha) x) = (2/3) / ((3 + 2/3)) = 2/11 #

Nếu P là tổng áp suất của hỗn hợp phản ứng ở trạng thái cân bằng thì áp lực một phần khí thành phần sẽ là

#p_ (SO_3 (g)) = chi_ (SO_3 (g)) xxP = (2P) / 11 #

#p_ (SO_2 (g)) = chi_ (SO_2 (g)) xxP = (7P) / 11 #

#p_ (O_2 (g)) = chi_ (O_2 (g)) xxP = (2P) / 11 #

Bây giờ tính toán # màu (đỏ) (K_p) #

# K_p = (p_ (SO_2 (g)) ^ 2xxp_ (O_2 (g))) / (p_ (SO_3 (g)) ^ 2) = (((7P) / 11) ^ 2xx (2P) / 11) / ((2P) / 11) ^ 2 #

# => K_p = (49P) / 22 #

Nhưng giá trị đã cho của # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

Vì thế # => K_p = (49xx55) / (22xx76) ~ ~ 1.61atm #

Bây giờ tính toán # màu (màu xanh) (K_c) #

Chúng tôi biết mối quan hệ

# màu (xanh) (K_p = K_c (RT) ^ (Deltan)) #

Ở đâu # Deltan = "tổng số mol khí sản phẩm" - "tổng số mol khí phản ứng" #

# => Deltan = (2 + 1) -2 = 1 #

Vì thế # K_c = K_p / (RT) #

Đây # R = 0,082LatmK ^ -1mol ^ -1 #

Và # T = 1500K #

Chèn các giá trị này, chúng tôi nhận được

# màu (màu xanh) (K_c) = 1.61 / (0.082xx1500) = 1.31xx10 ^ -2 #

Đây là một cách khác để làm điều đó. Phản ứng của bạn là:

# 2 "SO" _3 (g) rightleftharpoons 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g) #

Vì bạn có một thể tích không đổi và vì nhiệt độ cũng được giả định là không đổi (vì bạn không được cung cấp hai nhiệt độ), nên bạn có thể mong đợi rằng sự thay đổi trong khí gas liên quan chủ yếu với sự thay đổi áp suất, điều đó có nghĩa là

#P = P_1 + P_2 +… #, Luật áp lực từng phần của Dalton,

áp dụng, và áp suất cân bằng đã cho là toàn bộ áp suất của tất cả các khí trong hỗn hợp.

Việc điền vào Bảng ICE mang lại:

# "" "" "" 2 "SO" _3 (g) rightleftharpoons 2 "SO" _2 (g) "" + "" "O" _2 (g) #

# "Tôi" "" "" "300 torr" "" "" "150 torr" "" "" "" "" "0 torr" #

# "C" "" "" "-2x torr" "" "" "+ 2x torr" "" "" "" "+ x torr" #

# "E" "" "" "300-2x torr" "" "150 + 2x torr" "" "" "x torr" #

Hãy nhớ rằng sự thay đổi áp lực sẽ bao gồm hệ số cân bằng hóa học ở phía trước của phân tử trong phản ứng cân bằng.

Nhưng vì bạn biết rằng áp suất cân bằng là # "550 torr" #, bạn có thể sử dụng luật áp lực từng phần của Dalton:

#P = (300 - 2x) + (150 + 2x) + x = 550 #

#P = 450 + x = 550 #

#color (xanh) (x = "100 torr") #

Điều đó cung cấp cho bạn mỗi áp suất một phần cân bằng như:

#P_ (SO_3) = 300 - 2 (100) = "100 torr" #

#P_ (SO_2) = 150 + 2 (100) = "350 torr" #

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Lưu ý rằng nếu bạn bị áp lực âm, điều đó có nghĩa là bạn đã trộn lẫn với áp lực một phần của # "SO" _2 # và # "SO" _3 #. nếu bạn không đúng # K_P #, đó cũng có thể là do hệ số cân bằng hóa học của bạn không được tích hợp vào # K_P # biểu hiện.

Các #color (màu xanh) (K_P) # là sau đó:

#K_P = (P_ (SO_2) ^ 2P_ (O_2)) / (P_ (SO_3) ^ 2) #

# = (("350 torr") ^ 2 ("100 torr")) / (("100 torr") ^ 2) #

#=# # "1225 torr" #

Chuyển đổi sang #"ATM"# bằng cách chia cho # "760 torr / atm" # để có được #color (màu xanh) ("1.6118 atm") #.

Nhớ lại rằng #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. Vì số khí thay đổi từ 2 thành 2 + 1 = 3, chúng tôi nói rằng #Deltan_ "gas" = 1 #. Vì thế:

#color (màu xanh) (K_C) = ("1.61 atm") / (("0,082057 L" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K")) #

# = 0,013095 = màu (xanh dương) (1,31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

mặc dù nó có xu hướng được báo cáo mà không có đơn vị. Mong rằng sẽ giúp!