Question

El monóxido de carbono puede reaccionar con el vapor de agua, según:
CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)

a) Un recipiente cerrado contiene inicialmente 1,000 moles de CO y 1,000 moles
de H2O. Se calienta hasta conseguir la temperatura de 1000°C. Una vez
alcanzado el equilibrio se halla que se han obtenido 0.558 moles de H2 Y
0.558 moles de C02. Calcula Kc
b) Un recipiente cerrado contiene inicialmente 1,000 moles de H2 y 1,000 moles
de C02. Se calienta hasta 1000°C. Una vez alcanzado el equilibrio se halla,
haciendo un análisis, que se han obtenido 0.442 moles de H20. Calcula la
constante de equilibrio Kc para la reacción a 1000°C

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

a)

CO(g) + H2O(g)  ⇄  H2(g) + CO2(g)

Concentraciones en el equilibrio

CO: inicialmente había 1 mol; supongamos que reaccionaron x mol; en el equilibrio quedarán (1 - x) mol

H2O: inicialmente había 1 mol; como el CO y el H2O reaccionan mol a mol, tuvo que reaccionar lo mismo que lo que reaccionó el CO: x mol. Por tanto, de H2O también quedarán en el equilibrio (1 - x) mol

H2: se supone que inicialmente había 0 mol. Por estequiometría tuvieron que haberse formado x mol, puesto que 1 mol de CO reacciona con 1 mol de H2O para producir 1 mol de H2, con lo cual,  x mol de CO reaccionaron con x mol de H2O para dar x mol de H2,

CO2: vale lo dicho para el H2; el número de moles de CO2 en el equilibrio ha de ser x mol.

El dato dice que x = 0.558 mol, por tanto los números de moles en el equilibrio son:

CO: 1 - 0.558 = 0.442 mol

H2O: = 1 - 0.558 = 0.442 mol

H2: 0.558 mol

CO2: 0.558 mol

Luego el valor de Kc será

Kc = (0.0558 / V) · (0.558 / V) / [(0.442 / V) · (0.442 / V) = 1,59

Como se ve, los volúmenes se eliminan, ya que todas las sustancias presentes en el equilibrio tienen por coeficiente 1, con lo que sus concentraciones, y por tanto los volúmenes, están elevadas todas a 1 en la expresión de Kc.

b)

CO(g) + H2O(g)  ⇄  H2(g) + CO2(g)

El ejercicio es similar al anterior; la única diferencia es que en este partimos de las sustancias del segundo miembro, que reaccionan para dar las del primer miembro hasta alcanzar el equilibrio.

Los números de moles en el equilibrio son:

CO: 0.442 mol

H2O: 0.442 mol

H2: 1 - 0.442 = 0.558 mol

CO2: 1 - 0.442 = 0.558 mol

Kc = (0.0558 / V) · (0.558 / V) / [(0.442 / V) · (0.442 / V) = 1,59

Como se trata del mismo equilibrio y a la misma temperatura, Kc es la misma.