PROBLEMA 2. - En un recipiente de 25 L de volumen, en el que previamente se ha hecho el vacío, se depositan 10 moles de CO y 5 moles de H2O a la temperatura de 900 ºC, estableciéndose el siguiente equilibrio : CO (g) + H2O (g) ⇆ CO2 (g) + H2 (g) Kc = 8, 25 a 900 ºC. Calcula, una vez alcanzado el equilibrio : a) La concentración de todos los compuestos (en mol · L–1). DATOS : R = 0, 082 atm · L · mol–1 · K–1 Prueba de Selectividad, Comunidad de Valencia, Junio 2016, QUIMICA.
En resumen
PROBLEMA 2. - En un recipiente de 25 L de volumen, en el que previamente se ha hecho el vacío, se depositan 10 moles de CO y 5 moles de H₂O a la temperatura de 900 ºC, estableciéndose el siguiente equilibrio : CO (g) + H₂O (g) ⇆ CO₂(g) + H₂(g) Kc = 8, 25 a 900 ºC.
PROBLEMA 2.
- En un recipiente de 25 L de volumen, en el que previamente se ha hecho el vacío, se depositan 10 moles de CO y 5 moles de H₂O a la temperatura de 900 ºC, estableciéndose el siguiente equilibrio :
CO (g) + H₂O (g) ⇆ CO₂(g) + H₂(g)
Kc = 8, 25 a 900 ºC.
Calcula, una vez alcanzado el equilibrio :
a) La concentración de todos los compuestos (en mol · L⁻¹).
Llamando x a los moles de CO que reaccionan, los moles de cada especie al inicio y en el equilibrio son : CO (g) + H2O (g)⇆ CO2 (g) + H2 (g)Moles iniciales : 10 5 0 0Moles en el equilibrio : 10 – x 5 – x x x
Sus concentraciones molares son : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5BCO%5D%3D%20%5Cfrac%7B%2810-x%29moles%7D%7B25L%7DM" />, y llevando estos valores a la constante de equilibrio, operando y resolviendo la ecuación de segundo grado que aparece, sale para x el valor :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=K_%7Bc%7D%3D%20%5Cfrac%7B%5BCO_%7B2%7D%5D.%5BH_%7B2%7D%5D%7D%7B%5BCO%5D.%5BH_%7B2%7DO%5D%7D%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%208%2C25%3D%20%5Cfrac%7Bx%5E%7B2%7D%20%7D%7B%2810-x%29.%285-x%29%7D%3D%5C%20%5Ctextgreater%20%5C%207%2C25.x%5E%7B2%7D" /><img src="https://tex.z-dn.net/?f=-123%2C75.x%2B412%2C5%3D0%2C%20x_%7B1%7D%3D12%2C53moles" /> que no sirve por ser superior a los que se introduce de CO y x2 = 4, 54 moles, que es la solución correcta.
Siendo la concentración de las especies en el equilibrio : [CO] = 0, 22 M ; [H2O] = 0, 018 M ; [CO2] = [H2] = 0, 182 M.
Prueba de Selectividad, Comunidad de Valencia, Junio 2016, QUIMICA.
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