H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Kc 54.3 at 430℃ H2 0.750 mol 1.00 L

H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Kc 54.3 at 430℃ H2 0.750 mol 1.00 L

평형상수 응용. 평형에 도달했을 때 HI의 농도

 

 

H2 0.750 mol과 I2 0.750 mol의 혼합물을

430℃에서 1.00 L 스테인리스 강철 플라스크에 넣었다.

같은 온도에서 H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 반응의 평형 상수 Kc는 54.3이다.

평형에서 H2, I2, HI의 농도를 계산하시오.

 

 

A mixture of 0.750 mol H2 and 0.750 mol I2

was placed in a 1.00 L stainless-steel flask at 430 °C.

The equilibrium constant Kc for the reaction

H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) is 54.3 at this temperature.

Calculate the concentrations of H2, I2, and HI at equilibrium.

 

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▶ 참고: 제15장 화학 평형. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15313 ]

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[그림] H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 반응의 일반적인 ICE 도표와 평형 상수식.

 

 

 

[H2] = [I2] = 0.750 mol / 1.00 L = 0.750 M = C(초기농도)

 

 

 

Kc = [HI]^2 / [H2][I2]

= (2x)^2 / (C–x)^2

 

(2x)^2 / (0.750 – x)^2 = 54.3

 

[(2x) / (0.750 – x)]^2 = 54.3

 

(2x) / (0.750 – x) = 54.3^(1/2) = 7.37

 

2x = 5.53 – 7.37x

 

x = 5.53 / 9.37 = 0.590

 

 

 

0.750 – x = 0.750 – 0.590 = 0.160 M = [H2] = [I2]

 

2x = 2 × 0.590 = 1.18 M = [HI]

 

 

 

답: [H2] = [I2] = 0.160 M, [HI] = 1.18 M

 

 

 

 

[참고] 근의 공식으로 x 계산

(2x)^2 / (0.750 – x)^2 = 54.3

 

4x^2 – (0.750^2)(54.3) + (2)(0.750)(x)(54.3) – 54.3x^2 = 0

 

–50.3x^2 + (2)(0.750)(54.3)x – (0.750^2)(54.3) = 0

 

 

근의 공식으로 x를 계산하면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3302 )

 

x = 0.5899 ≒ 0.590

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/6299 ] H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Kc 54.3 at 430℃ [HI] 0.040 M

 

 

 

[키워드] H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Kc 기준문서, H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Kc dic, H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 평형 기준문서, H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 평형 사전, H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) ice 기준문서, H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) ice dic