Câu 3. Phản ứng dưới đây đạt đến cân bằng ở 1000 K với hằng số cân bằng Kp = 10:
C (s) + CO2 (g) 2CO (g)
(a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm.

Question

Câu 3. Phản ứng dưới đây đạt đến cân bằng ở 1000 K với hằng số cân bằng Kp = 10:
    C (s) + CO2 (g)  2CO (g)
    (a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm.

Bít Di Di · Accepted Answer

$C + CO_2\rightleftharpoons 2CO$

(1-x) 2x

Ta có

$K_P = \frac{P_{CO}^2}{P_{CO2}} = \frac{(\frac{2x}{1 + x})^2}{\frac{1 - x}{1 + x}}\ldotp 1,5 = 10$

Nên x = 0,79

Vậy hỗn hợp cân bằng chứa 2.0,79 = 1,58 mol CO (88,27%)

Timi · Answer

Để tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, ta sử dụng biểu thức tính áp suất chung của hệ khi đạt cân bằng:
P = (RT/V) * Σ(n_i)

Trong đó:
- P là áp suất chung của hệ
- R là hằng số khí lý tưởng (0.0821 L.atm/mol.K)
- T là nhiệt độ (K)
- V là thể tích của hệ (đơn vị: L)
- Σ(n_i) là tổng số mol các chất trong phản ứng

Ta có phương trình cân bằng:
C (s) + CO2 (g) ⇌ 2CO (g)

Gọi x mol CO2 đã phản ứng và 2x mol CO được tạo ra. Khi đó, số mol C không thay đổi.

Áp suất chung của hỗn hợp sau khi cân bằng:
P = (RT/V) * (n_C + n_CO2 + n_CO)
  = (RT/V) * (n_C + x + 2x)
  = (RT/V) * (n_C + 3x)

Với Kp = PCO^2 / PCO2, ta có:
Kp = ((PCO)^2 / PCO2)
⇒ PCO^2 = Kp * PCO2
⇒ PCO = √(Kp * PCO2)

Thay giá trị vào biểu thức áp suất chung:
P = RT/V * [n_C + 3x]
1.5 atm = 0.0821 * 1000 / V * [n_C + 3x]

Giải phương trình này để tìm x và từ đó tính được n_CO.

Sau khi tính toán, ta sẽ thu được giá trị của n_CO và từ đó tính được hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng.

Muzik này đu HùngAn · Answer

{"userId":5280659,"userName":"Thứ Nguyễn"}

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng phương pháp đặt $ x $ để đại diện cho số mol CO sản phẩm tạo ra từ phản ứng.

Điều kiện cân bằng cho phản ứng là:

$$ K_p = \frac{{[CO]^2}}{{[CO_2]}} $$

Với $ K_p = 10 $, ta có:

$$ 10 = \frac{{(2x)^2}}{{1}} $$

$$ 10 = \frac{{4x^2}}{{1}} $$

$$ 4x^2 = 10 $$

Từ đó, ta có:

$$ x^2 = \frac{{10}}{4} $$

$$ x = \sqrt{\frac{{10}}{4}} $$

$$ x = \sqrt{\frac{5}{2}} $$

Nếu ta giữ $ x $ là số mol CO, số mol $ CO_2 $ sẽ là $ 1 - 2x $ do tỉ lệ mol giữa CO và $ CO_2 $ là 1:2.

Vậy, hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng là $ \sqrt{\frac{5}{2}} $ mol và hàm lượng khí $ CO_2 $ là $ 1 - 2x $ mol.

Câu 3. Phản ứng dưới đây đạt đến cân bằng ở 1000 K với hằng số cân bằng Kp = 10: C (s) + CO2 (g) 2CO (g) (a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm.