平衡濃度

質問

次の化学平衡の2000kにおける平衡定数は0.227です。
CO(g)+H2O(g)⇔H2(g)+CO2(g)
(a)2000kで、内容2lの器内で1molずつのCOとH2Oを反応させたときの平衡濃度を求めなさい。

(b)(a)の平衡状態にさらに1molのCO2とH2を加えた場合、最終の平衡濃度はどうなるか。

という問題ですが、答えはわかっているのですが途中の計算式がたてられません。教えてください。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

平衡定数Ｋの定義は
Ｋ＝Ｐ（Ｈ2)*Ｐ(Ｈ2Ｏ)/｛Ｐ(Ｈ2)*Ｐ(ＣＯ2)｝=0.227
Ｐ(ＣＯ)＋Ｐ(ＣＯ2)＝Ｐ0(ＣＯ)
Ｐ0（ＣＯ）：この圧力はT=2000K、n=1mol、V=2Lから求めて下さい。（ＰＶ＝ｎＲＴ）
（比が問題なので、求めなくても答えが出るはずですが）
Ｐ（Ｈ2Ｏ)＋Ｐ(Ｈ2）＝Ｐ0（Ｈ2Ｏ)｛＝Ｐ0(ＣＯ)}
さらに
Ｐ(ＣＯ)＝Ｐ(Ｈ2Ｏ)、Ｐ(Ｈ2)＝Ｐ(ＣＯ2)
これを解いて下さい。
ＣＯ2とＨ2を加えても上記の式はは全く変化しません。Ｐ0の値が２倍になるとどうなるか確かめて下さい。あえて解き方は示しません。

回答No.3

noname#160321

＃１です
＃２様へのレスへのレス、
＃１に書きましたようにX＝Yが成り立ちますのでそれで考えて下さい。

回答No.2

aqualist

こんにちわ。ほとんどdoc_sundayさんの言われるとおりですね。本来、平衡定数には濃度や圧力など、どの単位で解くのかが重要です（そう言う意味ではこの問題の平衡定数がどの単位に基づいたものか記載されておらず不適切です）。しかし、この問題では、反応の進行度に伴って、トータルのモル数に変化がないため、結局固体はすべて同じになります。doc_sundayさんは圧力で説明されていますが、濃度でもよいでしょう。反応したCOをｘmolとすれば、平衡状態の各濃度はでますね？COなら、（１－ｘ）／２(リットル)です。これを用いて平衡定数の式にいれて、方程式を解いても答えは同じになりますよ。

補足

Ｈ2及びCO2がそれぞれXmol、Ymol生成したとすると、
XY/(1-X)・(1-Y)になりますよね？これどうやって解くんですか？