1. реакция все таки равновесная. обратная реакция используется в промышленности для получения со и водорода и называется углекислотной конверсией метана (правда, приходится добавлять еще и воду, т. к. без воды катализатор быстро закоксовывается, и процесс в целом называют пароуглекислотной конверсией метана)
2. действительно, условий немного не хватает. добавим свои: процесс ведется при постоянной температуре т=const
допустим, смесь находится в сосуде с поршнем и достигла состояния равновесия. для того, чтобы концентрации всех реагирующих веществ уменьшить в 3 раза необходимо в 3 раза увеличить объем. при изотермическом процессе давление уменьшится в 3 раза. поскольку реакция протекает с уменьшением объема, то по принципу ле шателье равновесие должно сместится влево.
w = mв-ва / (V • ρ)
имеем
mв-ва = w • V • ρ.
m(КОН) = w • V • ρ = 0,15 • 60 мл • 1,14 г/мл = 10,26 г,
m(HCl) = w • V • ρ = 0,135 • 50 мл • 1,065 г/мл = 7,189 г.
Определяем количества вещества реагентов:
v(KOH) = m / M = 10,26 г / 56 г/моль = 0,183 моль,
v(HCl) = m / M = 7,189 г / 36,5 г/моль = 0,197 моль.
Напишем уравнение реакции нейтрализации
КОН + НСl = КСl + H2O
Из уравнения видно, что для реакции с 0,183 моль гидроксида калия необходимо 0,183 моль хлороводорода. По условию задачи имеется 0,197 моль хлороводорода. То есть хлороводорода имеется больше, чем нужно но уравнению реакции. Отсюда хлороводород в избытке, а гидроксид калия в недостатке. Количество хлорида калия определяем по веществу, находящемуся в недостатке и реагирующему полностью.
Из уравнения видно, что
v(KCl) = v(KOH) = 0,183 моль.
Находим массу соли:
m = v • M = 0,183 моль • 74,5 г/моль = 13,6 г.
В некоторых случаях в ходе реакции между двумя веществами могут образовываться разные продукты в зависимости от соотношения количества вещества реагентов. Так, в ходе реакции гидроксида натрия с фосфорной кислотой возможны реакции:
NaOH + Н3РO4 = NaH2PO4 + Н2O
2NaOH + Н3РO4 = Na2HРO4 + 2Н2O
3NaOH + Н3РO4 = Na3РO4 + 3Н2O
Видно, что характер образующейся соли зависит от соотношения между количествами реагирующих веществ.
Если
v(NaOH) : v(Н3РO4) = 1 : 1,
то образуется
NaH2PO4.
Если
v(NaOH) : v(Н3РO4) = 2 : 1,
то образуется
Na2HРO4.
Если
v(NaOH) : v(Н3РO4) = 3 : 1,
то образуется
Na3РO4.
В промежуточных случаях образуются две соответствующие соли.
Если
1 < v(NaOH) / v(Н3РO4) < 2,
то образуются
NaH2РO4 и Na2HРO4,
если
2 < v(NaOH) / v(Н3РO4) < 3,
то образуются Na2HРO4 и Na3РO4.
В последнем случае гидроксид натрия будет в избытке при образовании Na2HРO4 и в недостатке при образовании Na3РO4.