Na podstawie danych przedstawionych w treści zadania oraz stechiometrii zachodzącej reakcji: 

$4\mathrm{HCl}{}_{\text{(g)}}+\mathrm{O}{}_2{}_{\text{(g)}}\rightleftarrows 2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}{}_{\text{(g)}}+2\mathrm{Cl}{}_2{}_{\text{(g)}}$  

konstruujemy tabelę, która zbiera informacje o początkowych liczbach moli reagentów oraz o tym jak zmieniały się one podczas dążenia układu do stanu równowagi:

reagent	n0 [mol]	Δn [mol]	nrówn. [mol]
HCl	8	-4x	8-4x
O2	2	-x	2-x
H2O	0	+2x	2x
Cl2	0	+2x	3

gdzie:

n₀ - początkowe liczby moli reagentów,

Δn - zmiana liczby moli podczas dążenia układu do stanu równowagi,

n_równ. - liczby moli reagentów w stanie równowagi.

Wyznaczamy parametr x na podstawie znajomości równowagowej ilości moli chloru:

$2x=3$

$x=1,5\left[\mathrm{mol}\right]$

Aktualizujemy tabelę:

reagent	n0 [mol]	Δn [mol]	nrówn. [mol]
HCl	8	-6	2
O2	2	-1,5	0,5
H2O	0	+3	3
Cl2	0	+3	3

Wzór na stężeniową stała równowagi tej reakcji:

$4\mathrm{HCl}{}_{\text{(g)}}+\mathrm{O}{}_2{}_{\text{(g)}}\rightleftarrows 2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}{}_{\text{(g)}}+2\mathrm{Cl}{}_2{}_{\text{(g)}}$

przyjmuje postać:

$\mathrm{K}{}_c=\frac{{\left[\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\right]}^2\cdot {\left[\mathrm{Cl}{}_2\right]}^2}{{\left[\mathrm{HCl}\right]}^4\cdot \left[\mathrm{O}{}_2\right]}$

Do równania podstawiamy równowagowe stężenia reagentów i obliczamy wartość K_c:

$\mathrm{K}{}_c=\frac{3^2\cdot 3^2}{2^4\cdot 0,5}$

$\mathrm{K}{}_c=\frac{81}{8}$

$\mathrm{K}{}_c=10,125$

Objętość reaktora jest stała i wynosi 1 dm³. Dzięki temu wiemy, że wartości stężeń reagentów co do wartości są równe ich liczbie moli.

 

Odpowiedź: Równowagowe stężenia HCl, O₂, H₂O, Cl₂ wynoszą odpowiednio: 2 mol/dm³, 0,5 mol/dm³, 3 mol/dm³ i 3 mol/dm³. Stała równowagi tej reakcji wynosi 10,125.