A 450 K, on met en présence 0,1 mol de dihydrogène H₂ et 0,2 mol de dioxyde de carbone CO₂ dans un réacteur initialement vide. L'équilibre (1)

H₂ (g) + CO₂ (g) = H₂O (g) + CO (g) (1)

s'établit et la fraction molaire de H₂ prend la valeur 0,20.

Sans modifier la température, on met alors ce mélange gazeux en présence de nickel Ni et d'oxyde de nickel NiO solides en excès. Les nouveaux équilibres (2) et (3) s'établissent :

NiO (s) + H₂ (g) = Ni (s) + H₂O (g) (2)

NiO (s) + CO (g) = Ni (s) + CO₂ (g) (3)

et la fraction molaire de H₂ se stabilise àune nouvelle valeur : 5,74.10^-4.

Déterminer la valeur de la constante d'équilibre de la réaction (3).

Aide simple :

Les données du premier paragraphe de l'énoncé permettent de déterminer la constante d'équilibre K₁ de la réaction (1).

Rappel de cours :

La quantité de l'élément hydrogène initialement introduite est conservée par la réaction (1) et elle l'est également par la réaction (2). Il est possible de déterminer la valeur de la constante K₂ en prenant en compte cette caractéristique.

Comme la réaction (3) est une combinaison linéaire des réactions (1) et (2), et que l'on connaît K₁ et K_2, on peut ensuite déterminer K₃.