Question

Ở 800^oK, hằng số cân bằng của phản ứng : CO + H₂O = CO₂ + H₂ là 4,12.

Đun nóng hỗn hợp chứa 20% khối lượng CO và 80% H₂O đến 800^oK. Hãy xác định thành phần của hỗn hợp cân bằng và lượng H₂ sinh ra nếu dùng 1kg nước.

Answer 1

Hỗn hợp chưa 80 % khối lượng \(H_2O\)

mà \(mH_2O=1kg\Rightarrow mCO=0,25kg\)

pt phản ứng   \(CO\left(k\right)+H_2O\left(h\right)\rightarrow CO_2\left(k\right)+H_2\left(k\right)\)

        bđ:      \(\frac{250}{28}\left(mol\right)\frac{1000}{18}\left(mol\right)0\left(mol\right)0\left(mol\right)\)

       cb:   \(\frac{250}{28}-x\left(mol\right)\frac{1000}{18}-x\left(mol\right)x\left(mol\right)x\left(mol\right)\)

Có \(\Delta n=0\Rightarrow K=Kn=\frac{x^2}{\left(\frac{250}{28}-x\right)\left(\frac{1000}{18}-x\right)}=4,12\)

\(\begin{cases}x=76,6mol\left(loại\right)\\x=8,55mol\left(tm\right)\end{cases}\)

Thành phần Hỗn hợp sau phản ứng \(\begin{cases}CO=\frac{250}{28}-8,55=\frac{53}{140}\left(mol\right)\\H_2O=\frac{1000}{18}-8,55=\frac{8461}{140}\left(mol\right)\\CO_2=8,55\left(mol\right)\\H_2\Rightarrow mH_2=8,55.2=17,1\left(g\right)\end{cases}\)

Answer 2

Ta có:: hỗn hợp ban đâu chứa 80%H2O và 20% CO, theo bài ra sử dụng 1kg nước thì khối lượng hỗ hợp ban đầu là: 1,25kg

suy ra \(m_{CO}=0.25\left(kg\right)\Rightarrow n_{CO}=\frac{250}{28}\left(mol\right);n_{H_2O}=\frac{1000}{18}\left(mol\right)\)

Ở 800K có PTHH:            \(CO\left(k\right)+H_2O\left(h\right)\rightarrow CO_2\left(k\right)+H_2\left(k\right)\)       Có K=4,12

tại thời điểm ban đầu:        \(\frac{250}{28}\)         \(\frac{1000}{18}\)            0             0          (mol)

phản ứng :                         x            x               x             x           (mol)

cân bằng:                     \(\frac{250}{28}-x\)      \(\frac{1000}{18}-x\)         x             x          (mol)

Vì \(\Delta n=0\) nên ta có \(K_n=K=\frac{n_{CO_2\left(cb\right)}.n_{H_2\left(cb\right)}}{n_{CO\left(cb\right)}.n_{H_2O\left(cb\right)}}=\frac{x^2}{\left(\frac{250}{28}-x\right).\left(\frac{1000}{18}-x\right)}=4,12\) suy ra \(\begin{cases}x=76,6\left(mol\right)\left(loại\right)\\x=8,55\left(mol\right)\left(tm\right)\end{cases}\) \(\Rightarrow n_{H_2\left(cb\right)}=x=8,55\left(mol\right)\Rightarrow m_{H_2}=8,55.2=17,1\left(g\right)\)

Vậy thành phần của hỗn hợp ở trạng thái cân bằng là :\(\begin{cases}n_{CO}=\frac{250}{28}-8,55=\frac{53}{140}\left(mol\right)\\n_{H_2O}=\frac{1000}{18}-8,55=47,01\left(mol\right)\\n_{CO_2}=8,55\left(mol\right)\\n_{H_2}=8,55\left(mol\right)\Rightarrow m_{H_2O}=17,01\left(g\right)\end{cases}\)

 

Answer 3

Ta có:: hỗn hợp ban đâu chứa 80%H2O và 20% CO, theo bài ra sử dụng 1kg nước thì khối lượng hỗ hợp ban đầu là: 1,25kg 

suy ra \(m_{CO}=0.25\left(kg\right)\Rightarrow n_{CO}=\frac{250}{28}\left(mol\right);n_{H_2O}=\frac{1000}{18}\left(mol\right)\)

Ở 800K có PTHH:            \(CO\left(k\right)+H_2O\left(h\right)\rightarrow CO_2\left(k\right)+H_2\left(k\right)\)       Có K=4,12

tại thời điểm ban đầu:        \(\frac{250}{28}\)         \(\frac{1000}{18}\)            0             0          (mol)

phản ứng :                         x            x               x             x           (mol)

cân bằng:                     \(\frac{250}{28}-x\)      \(\frac{1000}{18}-x\)         x             x          (mol)

Vì \(\Delta n=0\) nên ta có \(K_n=K=\frac{n_{CO_2\left(cb\right)}.n_{H_2\left(cb\right)}}{n_{CO\left(cb\right)}.n_{H_2O\left(cb\right)}}=\frac{x^2}{\left(\frac{250}{28}-x\right).\left(\frac{1000}{18}-x\right)}=4,12\) suy ra \(\begin{cases}x=76,6\left(mol\right)\left(loại\right)\\x=8,55\left(mol\right)\left(tm\right)\end{cases}\) \(\Rightarrow n_{H_2\left(cb\right)}=x=8,55\left(mol\right)\Rightarrow m_{H_2}=8,55.2=17,1\left(g\right)\)

Vậy thành phần của hỗn hợp ở trạng thái cân bằng là :\(\begin{cases}n_{CO}=\frac{250}{28}-8,55=\frac{53}{140}\left(mol\right)\\n_{H_2O}=\frac{1000}{18}-8,55=47,01\left(mol\right)\\n_{CO_2}=8,55\left(mol\right)\\n_{H_2}=8,55\left(mol\right)\Rightarrow m_{H_2O}=17,1\left(g\right)\end{cases}\)

 

Answer 4

m_H2O= 1000g

m_CO= 1/4m_H2O = 250g

        CO +             H₂O     =   CO₂   +   H₂ 

_bđ:   \(\frac{250}{28}\)                 \(\frac{1000}{18}\)            0           0    (mol)

pư:    a                      a             a          a     (mol)

cb:  (\(\frac{250}{28}-a\))     (\(\frac{1000}{18}-a\))      a           a     (mol)

\(\Delta n\) = 0 \(\Rightarrow\) K_n = K = \(\frac{a^2}{\left(\frac{250}{28}-a\right)\left(\frac{1000}{18}-a\right)}=4,12\)   \(\Leftrightarrow\)   \(\begin{cases}a=76,6mol\\a=8,55mol\end{cases}\)

Suy ra: n_H2= 8,55 mol \(\Rightarrow\) m_H2 = 8,55.2 = 17,1(g)

n_CO= \(\frac{53}{140}mol\)

n_H2O= 47.01 mol

n_CO2= 8,55 mol

 

Answer 5

mH2O= 1000g =>  mCO=250g

nH2O=1000/18(mol) , nCO=250/30 (mol)

           CO          +       H2O ó     CO2         +        H2

BĐ   250/30             1000/18          0                        0

Sau  250/30-x         1000/18-x        x                        x

Ta có

Dn=0 => Kn=Kp=4.12

Kn= x2/(250/30-x).( 1000/18-x)

ð  x= 8.55 (mol)

ð nCO=0.3mol      nCO2=8.55mol     nH2O=47mol       nH2=8.55mol             

 

Answer 6

do h² chứa 80%k/lg H₂O và 20%k/Lg CO nên khi dùng 1kg nước thì có ⁿH₂O=1000/18 và ⁿCO=250/44

        CO       +     H₂O     =   CO₂   +   H₂ 

_{bđ:     \(\frac{250}{44}\)}            \(\frac{1000}{44}\)

cb:   \(\frac{250}{44}\)-x       \(\frac{100}{18}\)-x             x           x

do \(\bigtriangleup n\)=0 nênK_{n = K = \(\frac{x^2}{\left(\frac{250}{44}-x\right)\left(\frac{1000}{18}-x\right)}\)=4.12}

_{=>\(\begin{cases}x=76.6mol\left(loại\right)\\x=8.55mol\left(TM\right)\end{cases}\)}

_{vậy thành phần số mol là}  \(\begin{cases}nCO=0.379mol\\nH2O=47.1mol\\nCO2=8.55mol\end{cases}\)

Answer 7

Ta có: \(m_{CO}=\frac{m_{H_2O}}{4}\)=\(\frac{1000}{4}=250\)(g).

Pt: CO       +      H\(_2O\)  =     \(CO_2+H_2\)

bđ \(\frac{250}{28}\)             \(\frac{1000}{18}\)              0         0

Pư a                  a                  a          a

cb \(\frac{250}{28}-a\)       \(\frac{1000}{18}-a\)         a          a

Do: \(\Delta n=0\), nên: k=

       

Answer 8

Ta có: \(m_{CO}=\frac{m_{H_2O}}{4}=250\left(g\right)\)

Pt:     \(CO\)     +   H\(_2O\)    =      CO\(_2\) +      H\(_2\)

bđ     \(\frac{250}{28}\)            \(\frac{1000}{18}\)

Pư     a                a                 a                 a

Cb    \(\frac{250}{28}-a\)    \(\frac{1000}{18}-a\)        a                  a

Do: \(\Delta n=0\), nên:  \(K=K_p=K_n\)

Ta có: \(K=\frac{n_{H_2O}.n_{CO_2}}{n_{CO}.n_{H_2O}}\)=\(\frac{a^2}{\left(\frac{250}{28}-a\right).\left(\frac{1000}{18}-a\right)}=4,12\)

\(\Leftrightarrow\)\(3,12.a^2-\frac{33475}{126}.a+\frac{128750}{63}=0\)

\(\Rightarrow\)\(\begin{cases}a=76,6\left(loai\right)\\a=8,55\left(mol\right)\end{cases}\)

\(\Rightarrow\)\(\begin{cases}n_{CO_2}=8,55\left(mol\right)\\n_{CO}=0,38\left(mol\right)\\n_{H_2O}=47,01\left(mol\right)\end{cases}\)

Khối lượng H\(_2\)=8,55.2= 17,1(g).

Answer 9

Theo bài ra ta có hệ:

m_H2O:m_CO=4m_H2O=1000(g)

Như vậy m_CO=250(g)

Phương trình:

CO+H₂O=CO₂+H₂

Ban đầu

Answer 10

ta có: \(m_{H_2O}\) = 1000(g) =>\(m_{CO}\) = 250 (g)

=>\(n_{H_2O}\) = \(\frac{1000}{18}\) (mol)

  \(n_{CO}\) = \(\frac{250}{28}\) (mol)

   ở 800\(^o\)K  các chất của phản ứng đều ở thể khí

=>\(\Delta n\)  = 0      =>  \(K_p\)   = \(K_n\) =4.12

             CO       +        \(H_2O\)         =         \(CO_2\)        +          \(H_2\)

bd:        \(\frac{250}{28}\)                \(\frac{1000}{18}\)                                                               (mol)

CB:      \(\frac{250}{28}\)-x             \(\frac{1000}{18}\) -x                   x                          x             (mol)

=>  \(K_n\) =  \(\frac{X^2}{\left(\frac{250}{28}-X\right)\left(\frac{1000}{18}-X\right)}\) = 4.12

=>  x = 8.551  (mol)

=> thành phần của hỗn hợp khi cân bằng là :  \(n_{CO}\) = 0.376 (mol)

                                                                  \(n_{H_2O}\) = 47.006 (mol)

                                                                  \(n_{H_2}\) = 8.551 (mol) => \(m_{H_2O}\) = 17.102 (g)

Answer 11

Answer 12

Answer 13

Answer 14

https://i.imgur.com/epwRJZA.png