Problema 3F49

Cálculo do número de mols de carvão$(C)$ e de gelo seco$(\ce{CO2})$: $$n=\frac{m}{M}$$ $$n_{\ce{C}}=\frac{\pu{30 g}}{\pu{12 g}}=\pu{2,5mol}$$ $$n_{\ce{CO2}}=\frac{\pu{79,2 g}}{\pu{44 g mol-1}}=\pu{1,8 mol}$$ Observe que temos um número suficiente de mols de carvão para a reação acontecer então não precisamos nos preocupar com sua eventual falta durante a reação, vamos seguir para o quadrinho de equilíbrio: Fazendo o quadrinho de equilíbrio(ignorando-se o carvão pois ele não fará parte da constante de equilíbrio): $$\begin{matrix}&\ce{CO2(g)}&\ce{C(s)}&\ce{<=>}&\ce{2CO(g)} \\ \text{início}&1,8&-&&0 \\ \text{reação}&-x&-&&+2x \\ \text{final}&1,8-x&-&&2x\end{matrix}$$ Cálculo da massa de gás no reservatório a partir do volume do reservatório e da densidade da fase gasosa: $$m=\rho \cdot V$$ $$m=\pu{(14 g L-1)\cdot(\pu{6 L})}$$ $$m=\pu{84 g}$$ Cálculo de x a partir da massa de gás no reservatório: $$m=M_{\ce{CO}}\cdot n_{\ce{CO}}+M_{\ce{CO2}}\cdot n_{\ce{CO2}}$$ $$84=28\cdot(2x)+44\cdot(1,8-x)$$ $$x=0,4$$ Cálculo das pressões parciais de cada gás: $$\ce{P}=\frac{nRT}{V}$$ $$\ce{P_{\ce{CO2}}}=\frac{(\pu{1,8-0,4mol})(0,082\frac{\pu{atm L}}{\pu{mol K}})(\pu{1000 K})}{\pu{6 L}}$$ $$\ce{P_{\ce{CO2}}}=\pu{19,13atm}$$ $$\ce{P_{\ce{CO}}}=\frac{(\pu{2*0,4mol})(0,082\frac{\pu{atm L}}{\pu{mol K}})(\pu{1000 K})}{\pu{6 L}}$$ $$\ce{P_{\ce{CO}}}=\pu{10,93 atm}$$ Cálculo da constante de equilíbrio: $$K=\frac{\ce{(P_{\ce{CO}}})^{2}}{\ce{P_{\ce{CO2}}}}$$ $$K=\frac{(10,93)^{2}}{19,13}$$ $$\boxed{K=6,25}$$

Como a 1100 K a constante de equilíbrio é 22 então a constante aumenta com o aumento de temperatura, caracterizando uma reação endotérmica.