Определение констант равновесия химических реакций

Пример 2.1. Рассмотрим расчет равновесия по известным значениям K_р для реакции окисления диоксида серы:
SO₂ + 0,5О₂ + zN₂  SO₃ + zN₂,
a b n
где а, b, n – количество (моль) компонентов исходной смеси SO₂, O₂, N₂, (а + b + n) = 1.
Количество каждого компонента (моль) при достижении равновесной степени превращения х_A,е составит
SO₂ O₂ N₂ SO₃
а – ах_A,е b – 0,5ах_A,е n ах_A,е
Общее число молей равновесной смеси

Обозначив общее давление через р, выразим равновесные давления компонентов:

Тогда

Отсюда
. (2.11)
Найдем состав равновесной смеси, если в исходной смеси содержится 7 % SO₂, 11 % О₂, 82 % N₂.
При T = 650 К константа равновесия К_р= 629. Подставляя исходные данные в уравнение (2.11), получим

откуда находим х_A,е= 0,994 и, следовательно, в равновесной смеси содержится (моль): SO₃ – 0,069, SO₂ – 0,001, О₂ – 0,076, N₂ – 0,82.
В приведенном примере рассмотрена реакция, протекающая с уменьшением числа молей (∆n < 0). Полученная расчетная формула (2.11) наглядно иллюстрирует зависимость равновесной степени превращения от давления в системе – повышение общего давления ведет за собой увеличение х_A,е.