Ở 700 °C, hằng số cân bằng của phản ứng: CO 2 (g)+H 2 (g) ⇄ CO(g) + H2O(g) là K(c)= 0,534. Cho 0,3 mol H2O và 0,3 mol CO vào một bình kín có dung dịch 10 lít rồi đun nóng tới nhiệt độ trên. Nồng độ của...

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần xác định nồng độ ban đầu của các chất trong bình. 1. **Tính nồng độ ban đầu:** - Số mol CO = 0,3 mol - Số mol H2O = 0,3 mol - Thể tích bình = 10 L Nồng độ ban đầu của CO và H2O: \[ [CO]_{0} = \frac{0,3 \text{ mol}}{10 \text{ L}} = 0,03 \text{ mol/L} \] \[ [H2O]_{0} = \frac{0,3 \text{ mol}}{10 \text{ L}} = 0,03 \text{ mol/L} \] 2. **Thiết lập phương trình cân bằng:** Phản ứng: \[ CO_2 (g) + H_2 (g) \rightleftharpoons CO (g) + H_2O (g) \] Gọi x là số mol CO và H2O đã phản ứng. Khi cân bằng, ta có: - Nồng độ CO = x - Nồng độ H2O = 0,03 - x - Nồng độ H2 = x (vì không có H2 ban đầu) - Nồng độ CO2 = x (vì không có CO2 ban đầu) 3. **Sử dụng hằng số cân bằng:** Hằng số cân bằng K(c) được cho là 0,534: \[ K_c = \frac{[CO][H2O]}{[CO_2][H2]} = 0,534 \] Thay thế nồng độ vào phương trình: \[ K_c = \frac{x(0,03 - x)}{x^2} \] Giải phương trình: \[ 0,534 = \frac{x(0,03 - x)}{x^2} \] \[ 0,534x^2 = x(0,03 - x) \] \[ 0,534x^2 = 0,03x - x^2 \] \[ 0,534x^2 + x^2 - 0,03x = 0 \] \[ (0,534 + 1)x^2 - 0,03x = 0 \] \[ 1,534x^2 - 0,03x = 0 \] \[ x(1,534x - 0,03) = 0 \] Từ đây, ta có hai nghiệm: - x = 0 (không có ý nghĩa) - \( 1,534x = 0,03 \) \[ x = \frac{0,03}{1,534} \approx 0,0195 \text{ mol} \] 4. **Tính nồng độ CO ở trạng thái cân bằng:** Nồng độ CO ở trạng thái cân bằng là: \[ [CO] = x = 0,0195 \text{ mol} \] Nồng độ CO trong 10 L: \[ [CO] = \frac{0,0195 \text{ mol}}{10 \text{ L}} = 0,00195 \text{ mol/L} \] Làm tròn đến phần trăm (sau dấu phẩy hai chữ số): \[ [CO] \approx 0,02 \text{ mol/L} \] **Kết quả: Nồng độ của CO ở trạng thái cân bằng là 0,02 mol/L.**