• ベストアンサー

固相を含む平衡

0.1molのH2と0.2molのCO2を450度で容器内に入れて0.5atmに保つと H2+CO2⇔H2O+CO が平衡に達する。平衡混合物のH2Oのモル百分率は10%である。 このときのCO2の分圧が、 0,5×((0.2-0.03)/0.3)となっているのですが いまいちなんでこのようになるのかわかりません。 ご教示お願いします。

noname#194609
noname#194609
  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)
回答No.1

生成した水のモル数をそれぞれxとします。これがモル分率10%であり、全体のモル数は0.3モルで一定なのでx=0.3*0.1=0.03 モルですね。 一酸化炭素は水と等量生成するのでやはり0.03モル、二酸化炭素の残量は 0.2-0.03 モル、モル分率は二酸化炭素のモル数/全体のモル数なので (0.2-0.03)/0.3 で求められます。これに全圧を掛ければ二酸化炭素の分圧がでますね。

noname#194609
質問者

お礼

ありがとうございました。助かりました!

関連するQ&A

  • 化学平衡

    CO2+H2=CO+H2Oの反応(1120℃)において、 Kp=Kc=2.00の時、4体積の炭酸ガスと1体積の水素を混ぜて1120℃で平衡に到達させる時、得られる混合物の組成(体積百分率)を求めよ。 ぜひお願いします。m(_ _)m

  • モル百分率の求め方が分かりません

    同一モル濃度の一酸化炭素と水蒸気とを混合して、1000Kに保持したところ、平衡状態となったときの系中の水蒸気のモル百分率を求めよ。 反応式は CO+H2O⇔CO2+H2 であり、この温度における平衡定数は0.719である。(平衡時のCO,H2Oの濃度をn1、CO2,H2の濃度をn2とする。)というのです。 本当に分からないのでお願いします。

  • 平衡濃度

    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。

  • 蒸発平衡と[H+]の計算

    一度に二つの問題の質問はためらわれますがすいません。 【1】 C=10^{-5}mol/LのCO2の水溶液の[H+]を求めよ。 第一段階電離平衡定数K_1=5×10^{-7} 第二段階電離平衡定数K_2=5×10-{-11} Cα=xとして(αは電離度) CO2+H2O⇔ H+ + HCO3- C-x   x   x K_1=[H+][HCO3-]/[CO2]=x^2/(C-x)=5×10^{-7} を解けばいいのでしょう? 解の公式を使ってx=2.0×10^{-6}と・・・でない。 ココの計算は解の公式を使うんですよね? 【2】 水素100ml(46.1℃,1atm)と酸素80ml(46.1℃,1atm)を混合してたえず一定圧力(1atm)を保ったピストン付きシリンダー内で反応させた。 反応は水の生成する方向に完全に進行したものとして、反応完了後(46.1℃,1atm)での気体の体積をVmlとする。 飽和蒸気圧は46.1℃で76mmHGである。水素や酸素の水への溶解は無視できるほど少ないとする。   2H2 + O2 →2H2O 前 100  80   0 後  0  30  100 Pif=1atm×30/(100+30)>Pvap=0.1atm (すべて気体ならば)    (蒸気圧) よって液体がある ココで水の体積はV[H20]=30ml×0.1/0.9=3.33・・・☆ よってV=30+3.333・・・≒33.3 ☆のV[H20]=30ml×0.1/0.9の式がわかりません。 O2の分圧は0.9atmはわかりますがなぜ?

  • 化学平衡について

    次の気体反応が平衡のとき、平衡はどちらに移動しますか? 1) H2+I2⇔2HI (水素を加える) 2) 2CO+O2⇔2CO2 (一酸化炭素を除く) 3) 2CO(気)+O2(気)⇔ 2CO2(気) 4) CO2(気)+H2(気)⇔CO(気)+H2O(気) 5) C(固)+CO2(気)⇔ 2CO(気)

  • 転化率について教えて下さい

    メタンの水蒸気改質で、転化率は CH4+H2O→CO+3H2 CO+H2O→CO2+H2 ですので転化率=(改質ガス中のCO+CO2のモル濃度)÷(改質ガス中のCO+CO2+CH4のモル濃度)ででます。 疑問なのは、もしメタンでなくてエタノールなら C2H5OH+3H2O→2CO2+6H2ですが、実際はH2Oを多く入れるとCOができて、CO+H2O→CO2+H2がでます。 こういう場合、どのような計算をしたらよいのでしょうか?まずモル数の扱い方、そして反応経路が違う。分かりません・・・

  • 平衡組成についての問題での質問です。

    平衡組成についての問題での質問です。 CO2+H2→CO+H2O の反応で100℃において平衡定数が1.66 反応前のCO2:H2:不活性ガスが30:20:50である。 反応後の平衡組成の計算方法がわかりません。 どなたか分かる方教えてもらえませんか?

  • 平衡の問題

    800℃に於ける平衡定数Kc(濃度?)は18である。メタンと水蒸気の初期分圧をともに15気圧とすると、平衡におけるすべての気体の分圧はいくらになるか? CH4(g)+H2O(g)←→CO(g)+3H2(g) あと、使うかわからないですけど気体定数R=0.0826L atm K^1mol^-1 どう解けばいいかわかりません どなたが教えてください。

  • 化学平衡

    化学平衡で2つ質問があります N2とH2を、1:3の物質量で混合した気体がある。 容器の体積と温度は一定でアルゴンを加えても、NH3の物質量は変わらないらしいのですが、解答のところに、アルゴンの分圧は増すが、NH3、H2、N2の分圧は変わらないから、と書いてあります。 どういう意味なんでしょうか? {2}ある体積の容器にN2:20mol、H2:60molを入れると平衡に達し、NH3:30molが生成した。 この平衡定数Kcは、体積をvとして、4/(75v^2)になる・ (2)と同じ体積の容器にNH3をa[mol]入れる。 N2がx[mol]生じる。 前   0________0________a 変化  +x______+3x______a-2x 平衡時 x________3x______a-2x となり、Kc={(a-2x)/v}/{(x/v)×(3x/v)}という風に式を立て、方程式で先ほどの結果と結んでいます ここで思ったので、この反応の平衡定数は、 Ka={(x/v)×(3x/v)}/{(a-2x)/v}ではないのでしょうか? 反応がNH3の減る方向に進み、N2、H2が生じる。 分母が反応物の濃度と考えていたのですが、違うのでしょうか? お願いします

  • 炭酸の電離平衡 問題

    二酸化炭素は水に容易に溶解し、その一部が水と可逆的に反応して炭酸となる。この平衡定数(K0)を次のように定義する。 K0=[H2CO3]/[CO2] K0=3.0×10^(-3) ただし、[CO2]は水に溶解している二酸化炭素分子のモル濃度であり、接している二酸化炭素の圧力に比例する。炭酸はその一部が電離して水素イオンと炭酸水素イオンとなる。この反応の平衡定数K1は2.0×10^(-4)mol/Lである。炭酸水素イオンはさらにその一部が電離して炭酸イオンとなる。この反応の平衡定数K2は5.0×10^(-11)mol/Lである。 25°Cにおいて、1.0atmの二酸化炭素と平衡にある水1.0Lには3.0×10(-2)molの二酸化炭素分子が溶解している。 (1) 25°Cにおいて、水を1.0atmの大気中に長時間放置したとき、pHはいくらになるか。ただし、大気中には体積パーセントで4.0×10^(-2)%の二酸化炭素が含まれ、二酸化炭素以外の酸性物質は含まれないものとする。 空気中の二酸化炭素の分圧は、1.0×4.0×10^(-4)なので、水に溶解している二酸化炭素のモルは、水の体積をVとすると、4.0×10^(-4)×3.0×10^(-2)×V=1.2×10^(-5)×Vと表せる。よって、[H2CO3]=K0×[CO2]=1.2×10^(-5)×3.0×10^(-3)=3.6×10^(-8) 電離が平衡状態に達したときの水素イオンのモル濃度をxとすると、炭酸水素イオンもxであり、炭酸のモル濃度は、3.6×10^(-8)-x と表せる。よって、K1=x^2/{3.6×10^(-8)-x } ∴ x=[-2.0×10^(-4)+√{4.0×10^(-8)+28.8×10^(-12)}]/2 4.0×10^(-8)≫28.8×10^(-12)なので、28.8×10^(-12)を無視すると、xが0になります。 どこが間違っているのか教えてください。