어떤 온도에서 평형상수 Kc = 0.914

어떤 온도에서 평형상수 Kc = 0.914

 

 

어떤 온도에서 다음 반응의 평형상수는 Kc = 0.914 이다.

NO2(g) + NO(g) ⇌ N2O(g) + O2(g)

4.00 L 용기에 0.200몰의 NO2, 0.300몰의 NO, 0.150몰의 N2O, 0.250몰의 O2를 넣은 혼합물을 준비하였다. 이 혼합물에서 각 기체의 평형 농도는?

 

 

At a certain temperature, Kc = 0.914 for the reaction

NO2(g) + NO(g) ⇌ N2O(g) + O2(g)

A mixture was prepared containing 0.200 mol NO2, 0.300 mol NO, 0.150 mol N2O, and 0.250 mol O2 in a 4.00 L container.

Calculate the equilibrium concentrations of each gas?

What will be the equilibrium concentration of each gas?

 

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Kc = [N2O][O2] / [NO2][NO]

 

 

Q = [(0.150) (0.250)] / [(0.200) (0.300)] = 0.625

---> Q < K 이므로, 정반응 진행.

 

 

NO2 : NO : N2O : O2 = 1 : 1 : 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

평형에서 반응물의 농도는 x만큼 감소, 생성물의 농도는 x만큼 증가.

 

 

0.914 = [(0.150+x) (0.250+x)] / [(0.200-x) (0.300-x)]

= (0.0375 + 0.400x + x^2) / (0.0600 – 0.500x + x^2)

 

0.914(0.0600 – 0.500x + x^2) = 0.0375 + 0.400x + x^2

0.05484 – 0.457x + 0.914x^2 = 0.0375 + 0.400x + x^2

0.0375 + 0.400x + x^2 - 0.05484 + 0.457x – 0.914x^2 = 0

0.086x^2 + 0.857x – 0.01734 = 0

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

( 계산기 https://ywpop.tistory.com/3302 )

x = 0.0202

 

 

반응물

[NO2] = (0.200-0.0202) / 4.00 = 0.04495 = 0.0450 M

[NO] = (0.300-0.0202) / 4.00 = 0.06995 = 0.0700 M

 

생성물

[N2O] = (0.150+0.0202) / 4.00 = 0.04255 = 0.0426 M

[O2] = (0.250+0.0202) / 4.00 = 0.06755 = 0.0676 M