Bài tập 6 trang 14, 15 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: Cho phản ứng: \[{\rm{CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}3{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower....

Cho phản ứng: \[{\rm{CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}3{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( g \right)\]

Nồng độ ở trạng thái cân bằng: [CO] = 0,0613 mol/L; [H₂] = 0,1839 mol/L, [CH₄] = 0,0387 mol/L và [H₂O] = 0,0387 mol/L. Tính hằng số cân bằng của phản ứng.

Phương pháp giải :

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:

aA+bB \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

Lời giải chi tiết:

\[\begin{array}{l}{\rm{CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}3{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( g \right)\\{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}] \times [{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}{{[{\rm{CO}}] \times {{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}]}^3}}} = \frac{{0,0387 \times 0,0387}}{{0,0613 \times 0,{{1839}^3}}} \approx 3,9284\end{array}\]