포스겐 3.00×10^-2 mol 평형상수. CO(g) + Cl2(g) ⇌ COCl2(g)

포스겐 3.00×10^-2 mol 평형상수. CO(g) + Cl2(g) ⇌ COCl2(g)

 

 

순수한 포스젠(포스겐, COCl2) 기체 3.00×10^-2 mol을 1.50 L들이 용기에 넣었다.

800 K로 가열하였더니 평형에서 CO의 압력은 0.497 atm이었다.

다음 반응의 평형 상수 Kp를 계산하시오.

CO(g) + Cl2(g) ⇌ COCl2(g)

 

Pure phosgene gas (COCl2), 3.00 × 10-2 mol, was placed in a 1.50 L container. It was heated to 800 K, and at equilibrium the pressure of CO was found to be 0.497 atm. Calculate the equilibrium constant Kp for the reaction.

CO(g) + Cl2(g) ⇌ COCl2(g)

 

---------------------------------------------------

 

CO : Cl2 = 1 : 1 이므로,

평형에서, CO의 mol수 = Cl2의 mol수

 

PV = nRT 로부터, 평형에서 CO의 mol수를 계산하면,

n = PV / RT

= [(0.497)(1.50)] / [(0.082)(800)]

= 0.0114 mol

 

 

ICE table

 

	CO(g)	+	Cl2(g)	⇌	COCl2(g)
초기(mol):	0		0		0.0300
변화(mol):	+x		+x		-x
평형(mol):	0.0114		0.0114		0.0300-x

 

 

x = 0.0114 mol 이므로, 평형에서 COCl2의 mol수를 계산하면,

0.0300 – 0.0114 = 0.0186 mol

 

PV = nRT 로부터, 평형에서 COCl2의 압력을 계산하면,

P = nRT / V

= (0.0186)(0.082)(800) / 1.50 = 0.813 atm

 

Kp = P_COCl2 / (P_CO)(P_Cl2)

= 0.813 / (0.497)^2 = 3.29

 

 

 

 

또는

 

PV = nRT 로부터, COCl2의 초기 압력을 계산하면,

P = nRT / V

= (0.0300)(0.082)(800) / 1.50 = 1.31 atm

 

ICE table

 

	CO(g)	+	Cl2(g)	⇌	COCl2(g)
초기(atm):	0		0		1.31
변화(atm):	+x		+x		-x
평형(atm):	0.497		0.497		1.31-x

 

 

x = 0.497 atm 이므로, 평형에서 COCl2의 압력을 계산하면,

1.31 – 0.497 = 0.81 atm

 

Kp = P_COCl2 / (P_CO)(P_Cl2)

= 0.81 / (0.497)^2 = 3.3

 

 

답: 3.29