Определение констант равновесия

Решение

Запишем саму реакцию, а под символами элементов числа молей каждого участника в начальный момент и в момент установившегося равновесия по формуле (4)
H₂ + I₂ ⇄ 2HI
1 1 0
1  ξ 1  ξ 2ξ
Общее число молей всех участников реакции в момент равновесия равно
1  ξ + 1  ξ +2ξ = 2
Равновесные мольные доли и парциальные давления всех участников реакции, выразим через единую переменную – глубину химической реакции
;
.
Закон действующих масс или закон химического равновесия
.
Решение этого уравнения позволит определить равновесную глубину химической реакции и равновесную мольную долю йодистого водорода
= 0,772.
Задача 3
Условие ее отличается от задачи 2 только тем, что начальные количества молей водорода и иода равны, соответственно 3 и 2 моль. Рассчитать мольный состав равновесной смеси.
Дано: Возможна реакция: H₂+I₂= 2HI . 600 К , 1 атм. K_r = 45,7 .
= 3 моль; моль; моль. Найти:  ?  ?
Решение
Объектом изучения является такая же реакция, как и в задаче 2. Различие лишь в начальном составе смеси. Решение будет похожим на решение предыдущей задачи.
H₂ + I₂ ⇄ 2HI
1 1 0
3  ξ 2  ξ 2ξ
Общее число молей всех участников реакции в момент равновесия равно
= 3  ξ + 2  ξ +2ξ = 5
Равновесные мольные доли и парциальные давления всех участников реакции, выраженные через единую переменную – глубину химической реакции
Подстановка парциальных давлений в закон химического равновесия дает:


.
Одним из способов решения таких уравнений является графический . Мы сами, исходя из соображений о возможных величинах глубины химической реакции задаем несколько значений и рассчитываем константу равновесия, затем строим график и определяем по нему ту глубину реакции, которая соответствует найденной величине константы равновесия.
= 1,5 =12
= 1,7 =29,7
= 1,8 =54
= 1,78
Зная глубину химической реакции, нетрудно выразить и необходимые равновесные мольные доли. = 0,712