Jawaban:

Pertama, mari kita tulis persamaan reaksi yang diberikan beserta ekspresi konstanta kesetimbangannya (K):

CO₂(g) + H₂(g) ⇌ CO(g) + H₂O(g)

K = [CO(g)][H₂O(g)] / [CO₂(g)][H₂(g)]

Ketika suhu dan tekanan diketahui, kita dapat menggunakan persamaan gas ideal untuk menghitung jumlah mol total dari keempat gas tersebut:

PV = nRT

Di sini, V adalah volume tempat (5,00 L), n adalah jumlah mol gas, R adalah konstanta gas (0,08206 L.atm/mol.K), dan T adalah suhu dalam kelvin (798 K).

Untuk gas CO₂ dan H₂, masing-masing memiliki jumlah mol awal 1,00 mol. Oleh karena itu, jumlah mol awal CO(g) dan H₂O(g) adalah 0 mol. Karena reaksi dijalankan pada suhu tetap, jumlah mol masing-masing gas pada kesetimbangan akan disimbolkan dengan x.

Dengan menggunakan persamaan K dan asumsi bahwa x adalah jumlah mol masing-masing gas pada kesetimbangan, kita dapat menulis ekspresi berikut:

K = [CO][H₂O] / [CO₂][H₂] = x² / (1-x)²

Kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk mencari nilai x:

0,250 = x² / (1-x)²

0,5 - 0,5x = x

0,5 = 1,5x

x = 0,333 mol

Sekarang kita memiliki jumlah mol masing-masing gas pada kesetimbangan. Untuk menghitung tekanan parsialnya, kita dapat menggunakan persamaan gas ideal lagi:

P = nRT/V

Jadi, tekanan parsial CO₂(g) adalah 0,268 atm, tekanan parsial H₂(g) adalah 0,268 atm, tekanan parsial CO(g) adalah 0,134 atm, dan tekanan parsial H₂O(g) adalah 0,134 atm pada suhu 525°C dalam keadaan kesetimbangan.