Равновесие системы 2SO2 + O2 D 2SO3 установилось, когда концентрации компонентов (моль/л) были: [SO2]равн. = 0,6; [O2]равн. = 0,24; [SO3]равн. = 0,21.
Вычислите константу равновесия этой реакции и исходные концентрации кислорода и диоксида серы.
Решение.
Химическим равновесием называется такое состояние, когда скорости прямой и обратной реакций равны. Характеризуется химическое равновесие константой К, она имеет вид
aA + bB D cC + dD,
K=.
В условии задачи даны равновесные концентрации. Поэтому сразу можно рассчитать константу химического равновесия для реакции:
2SO2 + O2 D 2SO3,
Чтобы рассчитать исходные концентрации кислорода и диоксида серы, необходимо найти, сколько этих компонентов было израсходовано на получение 0,21 моля триоксида серы и сложить с равновесными концентрациями. Согласно уравнению реакции для получения 2 молей триоксида серы требуется 2 моля диоксида серы, а для получения 0,21 моля триоксида серы - Х молей диоксида серы. Отсюда
X = 
= 0,21 моля.
Итак, [SO2]изр. = 0,21 моль/л.
На получение SO3 было израсходовано 0,21 моля SO2, тогда
[SO2]исх. = [SO2]равн. + [SO2]изр. = 0,6 + 0,21 = 0,81 моль/л,
[SO2]исх = 0,81 моль/л.
Для получения 2 молей SO3 требуется 1 моль O2.
Для получения 0,21 моля SO3 - X молей O2.
X = 
= 0,105 молей.
Итак, [O2]изр. = 0,105 моль/л.
[O2]исх. = [O2]равн. + [O2]изр. = 0,24 + 0,105 = 0,345 моль/л.
