При данной температуре, какова равновесная концентрация водорода в гетерогенной реакции Fe3O4(к) + H2(г) ⇌ 3FeO(к

Тема занятия: Равновесие химической реакции и константа равновесия

Пояснение: Равновесие химической реакции определяется концентрациями реагентов и продуктов на конкретной температуре. Для вычисления равновесной концентрации водорода в данной гетерогенной реакции нам понадобится использовать константу равновесия.

Константа равновесия обозначается как K и определяется следующим образом:

K = [FeO]³/[H₂O] * [H₂]

где [FeO], [H₂O], и [H₂] - концентрации соответствующих веществ в состоянии равновесия.

По условию, начальная концентрация H₂ составляет 0,9 моль/л. Давайте обозначим равновесную концентрацию H₂ как x.

Константу равновесия у нас нет, поэтому оставим ее в виде общего символа.

Таким образом, у нас получается следующее уравнение:

K = (3x)³/(P(H₂O) * x)

где P(H₂O) - давление водяного пара.

Зная начальную концентрацию H₂, мы можем записать уравнение в следующем виде:

K = (3x)³/(P(H₂O) * 0,9)

Обратите внимание, что так как у нас гетерогенная реакция, давление водяного пара не влияет на константу равновесия, поэтому можем его опустить:

K = (3x)³/0,9

Теперь остается только решить уравнение относительно x, чтобы найти равновесную концентрацию водорода.

Дополнительный материал: Найдите равновесную концентрацию водорода в гетерогенной реакции Fe3O4(к) + H2(г) ⇌ 3FeO(к) + H2O(г), если начальная концентрация H2 составляет 0,9 моль/л и константа равновесия равна 2,5.

Совет: Чтобы лучше понять равновесие химической реакции и константу равновесия, рекомендуется изучить принцип Ле-Шателье и примеры его применения. Также полезно понимать, как влияют изменения концентрации реагентов и продуктов, температуры и давления на равновесие реакции.

Задание: При данной температуре и константе равновесия K=0.5, начальная концентрация H₂ составляет 2 моль/л. Посчитайте равновесную концентрацию водорода в гетерогенной реакции Fe₃О₄(к) + H₂(г) ⇌ 3FeO(к) + H₂O(г).