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水性ガスシフト反応の転化率
水性ガスシフト反応、初期状態においてCO、H₂Oが双方とも1.00mol存在する系が、900Kで平衡に達した場合のH₂Oの転化率を求めなさい。 〈水性ガスシフト反応〉 CO(g)+H₂O(g)⇄H₂(g)+CO₂(g) という問題がわかりません。 分かる方、ご教授お願い致します。
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noname#227255
回答No.1
平衡定数Kの値が分からないと、解けないのでは? ・初期状態における各物質の物質量(mol) CO:1.00、H2O:1.00、H2:0、CO2:0 ・平衡状態における各物質の物質量(mol) COとH2Oのそれぞれxmolから、H2とCO2がそれぞれxmol生成したとすると、 CO:1-x、H2O:1-x、H2:x、CO2:x K=[H2][CO2]/[CO][H2O]=x^2/(1-x)^2 この反応の化学反応式における各物質の係数は全て1なので、反応器の容積を考える必要つまりモル濃度を考える必要はありません。(容積をv(L)とすると、上式の分母と分子に1/v^2が出てくるので、約分できます。) これからx(小数)を求め、これを100倍した100x%が転化率(言わば反応率)になります。 なお、他の質問においてはK=1としているので、同様に考えるとx=0.500になり、転化率は50.0%になります。
お礼
丁寧な解説ありがとうございました。よくわかりました。 追伸:平衡定数はこの前問で標準自由エネルギー変化ΔGr゜を求めさせられているのでこれから導く予定です。