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Wasserstoff für Brennstoffzellen
AFB I–IIWasserstoff aus Erdgas enthält Kohlenstoffmonoxid, das Brennstoffzellen schädigt. In der Konvertierung (CO-Shift) wird es mit Wasserdampf umgesetzt: \(\ce{CO + H2O} \rightleftharpoons \ce{CO2 + H2}\). In drei Versuchen mit verschiedenen Anfangsgemischen wurden im Gleichgewicht gemessen:
| Versuch | c(CO) | c(H₂O) | c(CO₂) | c(H₂) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,20 | 0,45 | 0,30 | 0,30 |
| 2 | 0,50 | 0,18 | 0,30 | 0,30 |
| 3 | 0,15 | 0,60 | 0,40 | 0,225 |
Alle Werte in mol/L, gemessen im Gleichgewicht bei 830 °C.
- Stellen Sie das Massenwirkungsgesetz für die Konvertierung auf.
- Berechnen Sie \(K_c\) für alle drei Versuche.
- Begründen Sie, warum \(K_c\) hier keine Einheit hat.
- Erläutern Sie, was die drei Ergebnisse über das Massenwirkungsgesetz aussagen.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Produkte in den Zähler.
Hinweis zu Aufgabe b)
Werte einsetzen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Koeffizienten links und rechts vergleichen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Trotz verschiedener Konzentrationen …