При атмосферном давлении в системе, необходимо найти объемный процент монооксида углерода в момент равновесия

Для решения данной задачи, нам понадобится применить принцип Ле-Шателье, который гласит: если на систему, находящуюся в равновесии, воздействуют изменения, то равновесие смещается таким образом, чтобы компенсировать эти изменения.

Сначала необходимо записать уравнение равновесия для данной реакции:
FeO(тв) + CO(г) ⇄ Fe(тв) + CO2(г)

Затем, в соответствии с принципом Ле-Шателье, мы можем сказать, что увеличение концентрации продуктов (Fe(тв) и CO2(г)) или уменьшение концентрации исходных реагентов (FeO(тв) и CO(г)) будет способствовать смещению равновесия вправо, в сторону образования большего количества продуктов.

Теперь, определим, какие компоненты находятся в системе и их исходные концентрации. Мы знаем, что атмосферное давление в системе, а значит парциальное давление CO(г) равно атмосферному давлению, а парциальное давление CO2(г) равно 0, так как он является продуктом реакции. Парциальное давление FeO(тв) и Fe(тв) обозначим как P_{FeO} и P_{Fe} соответственно.

Поскольку мы ищем объемный процент монооксида углерода (CO), нам необходимо выразить его концентрацию в объемных долях. Объемный процент CO обозначим как c(CO). Тогда можно записать следующие соотношения:
c(CO) = \frac{P_{CO}}{P_{tot}} * 100%
где P_{CO} - парциальное давление CO(г),
P_{tot} - общее парциальное давление в системе.

Теперь, когда у нас есть соотношение для объемного процента CO, нужно определить парциальные давления CO и P_{tot}.

Парциальное давление CO, равное атмосферному давлению, мы уже знаем, поэтому:
P_{CO} = P_{атм}

Общее парциальное давление P_{tot} можно определить, используя КПД (константу равновесия) и известные концентрации реагентов и продуктов для данной реакции.

КПД (K_c) - это отношение концентраций продуктов к исходным концентрациям реагентов в равновесном состоянии. Для данной реакции он будет равен:
K_c = \frac{[Fe][CO2]}{[FeO][CO]}

Так как у нас дана начальная температура, мы можем предположить, что равновесие достигнуто и K_c является неизменной величиной.

Мы также знаем, что концентрация Fe(тв) постоянна, и остается независимой от объемных процентов CO.

Теперь все готово для определения P_{tot}. Преобразуем уравнение для КПД:
K_c = \frac{[Fe][CO2]}{[FeO][CO]}
K_c * [FeO] * [CO] = [Fe] * [CO2]

С учетом того, что [CO2] = P_{CO2} / P_{tot} и [CO] = c(CO) * P_{tot} / 100%, можно записать:
K_c * [FeO] * [CO] = [Fe] * (P_{CO2} / P_{tot}) * (c(CO) * P_{tot} / 100%)
Упрощая уравнение, получаем:
K_c * [FeO] * [CO] = [Fe] * c(CO) * (P_{CO2} / 100%)
Сокращая P_{tot} и [Fe] со обеих сторон:
K_c * [FeO] * [CO] = c(CO) * (P_{CO2} / 100%)

Теперь мы можем решить это уравнение относительно c(CO), чтобы найти искомый объемный процент монооксида углерода.
c(CO) = \frac{K_c * [FeO] * [CO]}{P_{CO2} / 100%}
Так как [FeO] и P_{CO2} - известные величины, а K_c можно найти в химических таблицах, подставим значения и рассчитаем c(CO).

Не забудьте перевести температуру T из градусов Кельвина в градусы Цельсия при необходимости.

Надеюсь, что это пошаговое решение поможет вам понять, как найти объемный процент монооксида углерода в данной реакции при заданной температуре и атмосферном давлении. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.