Zadanie 5, arkusz maj 2022
Do reaktora o pojemności 1,0 dm3 wprowadzono pewną liczbę moli substancji A oraz pewną liczbę moli substancji B. Reaktor zamknięto i zainicjowano reakcję chemiczną, która przebiegała w stałej temperaturze T zgodnie z równaniem:
A (g) + B (g) ⇄ C (g) + D (g)
Do momentu ustalenia stanu równowagi przereagowało 20 % substancji A. W tych warunkach stężeniowa stała równowagi opisanej reakcji jest równa 2,0.
Oblicz, jaki procent liczby moli wyjściowej mieszaniny stanowiła substancja A.
Sposób 1.
Kc =[C] · [D] · [A]-1 · [B]-1 = 2,0
Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach.
2 = 0,2𝑥 ⋅ 0,2𝑥 : [ 0,8𝑥 ⋅ (𝑦 − 0,2𝑥) ]
2 · 0,8(𝑦 – 0,2𝑥) = 0,04𝑥
1,6𝑦 = 0,36𝑥 ⇒ 𝑥 : 𝑦 = 1,6 : 0.36
1,6 + 0,36 = 1,96 mol ⇒ 𝑥 = 1,6 : 1,96 · 100 % ≅ 81,63 (%) ALBO 82 (%)
Sposób 2.
Kc =[C] · [D] · [A]-1 · [B]-1 = 2,0
Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach.
2 = 0,2 ⋅ 0,2 : [ 0,8 ⋅ (𝑥 − 0,2) ]
2 · 0,8 (𝑥 – 0,2) = 0,04
1,6𝑥 = 0,32 + 0,04
𝑥 = 0,225
𝑥 = 1 : (1 + 0,225) · 100% ≅ 81,63 (%) ALBO 82 (%)
Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.