ใครบางคนจะใจดีพอที่จะช่วยฉันในการออกกำลังกายนี้: 2 "ดังนั้น" _3 (g) -> 2 "ดังนั้น" _2 (g) + "O" _2 (g)?

ปฏิกิริยาย้อนกลับของก๊าซภายใต้การพิจารณาที่ 1500K คือ:

# 2SO_3 (g) rightleftharpoons2SO_2 (g) + O_2 (g) #

ที่นี่มันยังได้รับว่า # SO_3 (g) และ SO_2 (g) # ถูกแนะนำที่ปริมาตรคงที่ 300 torr และ 150 torr ตามลำดับ เนื่องจากความดันของก๊าซเป็นสัดส่วนกับจำนวนโมลเมื่อปริมาตรและอุณหภูมิคงที่ ดังนั้นเราจึงบอกได้ว่าอัตราส่วนของจำนวนโมลของ # SO_3 (g) และ SO_2 (g) # แนะนำคือ #300:150=2:1#. ปล่อยให้เหล่านี้คือ # 2x # โมลและ # x # mol

ตอนนี้เขียน ตาราง ICE

#color (สีน้ำเงิน) (2SO_3 (g) "" "" rightleftharpoons "" 2SO_2 (g) "" + "" O_2 (g)) #

#color (สีแดง) (I) "" 2x "" mol "" "" "" "" x "mol" "" "" "" "" 0 "โมล" #

#color (สีแดง) (C) -2alphax "" mol "" "" + 2alphax "mol" "" "" "" "alphax" mol "#

#color (สีแดง) (E) "" (1-alpha) 2x2 "" โมล "" (1 + 2alpha) x "โมล" "" "" "" "" อัลแลกซ์ "โมล" #

ที่ไหน อัลฟา # # แสดงถึงระดับของความร้าวฉานที่ 1500K

ดังนั้น ที่สมดุล จำนวนโมลของก๊าซองค์ประกอบในส่วนผสมของปฏิกิริยาคือ # (2-2alpha + 1 + 2alpha + อัลฟา) x = (3 + อัลฟา) x #

มันยังได้รับที่สมดุลความดันของส่วนผสมของปฏิกิริยาคือ # 550 "Torr" #.

ตอนนี้อัตราส่วนของความดันรวมกับความดันเริ่มต้นของ # SO_2 (g) # ควรเท่ากับอัตราส่วนของจำนวนโมลที่เกี่ยวข้อง

ดังนั้น # (550 "ทอร์") / (150 "ทอร์") = ((3 + อัลฟา) x) / x #

# => อัลฟา + 3 = 3/11 #

# => อัลฟา = 11 / 3-3 = 3/2 #

กำลังคำนวณ เศษไฝ ของก๊าซองค์ประกอบที่สมดุล

#chi_ (SO_3 (g)) = ((1-alpha) 2x) / ((3 + อัลฟา) x) = ((1-2 / 3) 2) / ((3 + 2/3)) = 2 / 11 #

#chi_ (SO_2 (g)) = ((1 + 2alpha) x) / ((3 + อัลฟา) x) = (1 + 4/3) / ((3 + 2/3)) = 7/11 #

#chi_ (O_2 (g)) = (ALPHAX) / ((3 + อัลฟา) x) = (2/3) / ((3 + 2/3)) = 2/11 #

ถ้า P เป็นความดันทั้งหมดของส่วนผสมปฏิกิริยาที่สมดุล แรงกดดันบางส่วน ขององค์ประกอบก๊าซจะเป็น

#p_ (SO_3 (g)) = chi_ (SO_3 (g)) xxP = (2P) / 11 #

#p_ (SO_2 (g)) = chi_ (SO_2 (g)) xxP = (7P) / 11 #

#p_ (O_2 (g)) = chi_ (O_2 (g)) xxP = (2P) / 11 #

ตอนนี้การคำนวณของ #COLOR (สีแดง) (K_p) #

# K_p = (p_ (SO_2 (g)) ^ 2xxp_ (O_2 (g))) / (p_ (SO_3 (g)) ^ 2) = (((7P) / 11) ^ 2xx (2P) / 11) / ((2P) / 11) ^ 2 #

# => K_p = (49P) / 22 #

แต่มูลค่าที่กำหนดของ # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

ดังนั้น # => K_p = (49xx55) / (22xx76) ~~ 1.61atm #

ตอนนี้การคำนวณของ #COLOR (สีฟ้า) (K_c) #

เรารู้ความสัมพันธ์

#COLOR (สีเขียว) (K_p = K_c (RT) ^ (Deltan)) #

ที่ไหน # Deltan = "จำนวนโมลรวมของก๊าซผลิตภัณฑ์" - "จำนวนโมลรวมของก๊าซที่ทำปฏิกิริยา" #

# => Deltan = (2 + 1) = 1 -2 #

ดังนั้น # K_c = K_p / (RT) #

ที่นี่ # R = 0.082LatmK ^ ^ -1mol -1 #

และ # t = 1500K #

การแทรกค่าเหล่านี้ที่เราได้รับ

#COLOR (สีฟ้า) (K_c) = 1.61 / (0.082xx1500) = 1.31xx10 ^ -2 #

นี่เป็นอีกวิธีที่จะทำ ปฏิกิริยาของคุณคือ:

# 2 "SO" _3 (g) rightleftharpoons 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g) #

เนื่องจากคุณมีปริมาตรคงที่และเนื่องจากอุณหภูมิถือว่าคงที่เช่นกัน (เนื่องจากคุณไม่ได้รับอุณหภูมิสองอุณหภูมิ) คุณสามารถคาดหวังได้ว่า การเปลี่ยนแปลงของมอลส์ของก๊าซเกี่ยวข้องส่วนใหญ่กับการเปลี่ยนแปลงของความดัน, หมายความว่า

#P = P_1 + P_2 +.. #, กฎหมายของดาลตันเกี่ยวกับแรงกดดันบางส่วน

ใช้และ ความดันสมดุลที่กำหนดคือ ทั้งหมด ความดันของก๊าซทั้งหมดในส่วนผสม

กรอกตาราง ICE ให้:

# "" "" "2" SO "_3 (g) rightleftharpoons 2" SO "_2 (g)" "+" "" O "_2 (g) #

# "I" "" "" 300 torr "" "" "" 150 torr "" "" "" "" "0 0 torr" #

# "C" "" "" -2x torr "" "" "" + 2x torr "" "" "" "" + x torr "#

# "E" "" "" 300-2x torr "" "" 150 + 2x torr "" "" "" x torr "#

โปรดจำไว้ว่าการเปลี่ยนแปลงของความดันจะรวมถึง ค่าสัมประสิทธิ์ stoichiometric ด้านหน้าของโมเลกุลในปฏิกิริยาที่สมดุล

แต่เนื่องจากคุณรู้ว่าความดันสมดุลคืออะไร # "550 torr" #คุณสามารถใช้กฎแรงกดดันบางส่วนของดาลตัน:

#P = (300 - 2x) + (150 + 2x) + x = 550 #

#P = 450 + x = 550 #

#color (เขียว) (x = "100 torr") #

ที่ให้ความดันบางส่วนในแต่ละสมดุลดังนี้

#P_ (SO_3) = 300 - 2 (100) = "100 torr" #

#P_ (SO_2) = 150 + 2 (100) = "350 torr" #

#P_ (O_2) = "100 torr" #

โปรดทราบว่าหากคุณได้รับแรงกดดันด้านลบนั่นหมายความว่าคุณได้รับแรงกดดันบางส่วน # "ดังนั้น" _2 # และ # "ดังนั้น" _3 #. หากคุณไม่ได้รับสิทธิ # K_P #อาจเป็นเพราะสัมประสิทธิ์ stoichiometric ของคุณไม่ได้รวมอยู่ใน # K_P # การแสดงออก

#COLOR (สีฟ้า) (K_P) # เป็นแล้ว:

#K_P = (P_ (SO_2) ^ 2P_ (O_2)) / (P_ (SO_3) ^ 2) #

# = (("350 torr") ^ 2 ("100 torr")) / (("100 torr") ^ 2) #

#=# # "1225 torr" #

เปลี่ยนเป็น #"ATM"# โดยหารด้วย # "760 torr / atm" # เพื่อรับ #color (สีน้ำเงิน) ("1.6118 atm") #.

จำได้ว่า #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. เนื่องจากมอลส์ของก๊าซเปลี่ยนจาก 2 เป็น 2 + 1 = 3 เราจึงพูดเช่นนั้น #Deltan_ "gas" = 1 #. ดังนั้น:

#color (blue) (K_C) = ("1.61 atm") / (("0.082057 L" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K")) #

# = 0.013095 = สี (สีน้ำเงิน) (1.31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

แม้ว่ามันจะถูกรายงานโดยไม่มีหน่วย หวังว่าจะช่วย!