역반응의 평형상수. C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g)

역반응의 평형상수. C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g)

 

 

1000 K에서 반응 C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g)에 대한 평형상수 Kp는 2.44이다.

초기압력이 P_CO = 1.2 atm, P_H2 = 1.4 atm이라면,

평형에서 H2O, CO, H2의 부분압력은 얼마인가?

 

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평형(가역) 반응에서, 정반응의 반응물의 농도(압력) = 0 인 경우,

역반응의 반응식으로 평형에서의 농도(압력)를 계산한다.

즉 정반응의 생성물이 역으로 분해된다고 가정한다.

 

 

	CO(g)	+	H2(g)	⇌	C(s)	+	H2O(g)
초기(atm):	1.2		1.4				0
변화(atm):	-x		-x				+x
평형(atm):	1.2-x		1.4-x				x

 

 

역반응을 평형상수 식으로 나타내면,

( 역반응의 평형상수 설명 http://ywpop.tistory.com/4154 )

Kp’ = {P_H2O} / {P_CO • P_H2} = 1 / 2.44

x / (1.2-x)(1.4-x) = 1 / 2.44

x^2 – 5.04x + 1.68 = 0

 

근의 공식으로 x를 구하면,

x = 4.6811 and 0.3589

 

x는 1.2보다 클 수 없으므로,

x = 0.3589

 

따라서

P_H2O = 0.36 atm

P_CO = 1.2 – 0.36 = 0.84 atm

P_H2 = 1.4 – 0.36 = 1.04 atm