Задание №23 — Теоретические основы химии

Задание №23

В реактор постоянного объема поместили водород и пары́ иода. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе

H_2(г) + I_2(г) $\overset{ }{\rightleftarrows}$ 2HI_(г)

установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите исходную концентрацию H₂ (X) и равновесную концентрацию I₂ (Y).

Реагент	H₂	I₂	HI
Исходная концентрация (моль/л)		0,5
Равновесная концентрация (моль/л)	0,3		0,6

Выберите из списка номера правильных ответов:

1)	0,1 моль/л
2)	0,2 моль/л
3)	0,3 моль/л
4)	0,4 моль/л
5)	0,5 моль/л
6)	0,6 моль/л

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задач на химическое равновесие удобно анализировать изменение концентраций веществ в ходе реакции. Запишем уравнение обратимой реакции:
H₂(г) + I₂(г) ⇄ 2HI(г)

1. Анализируем образование продукта (HI).
По условию, в реактор поместили только водород и пары иода. Это значит, что исходная концентрация иодоводорода HI была равна 0 моль/л.
Равновесная концентрация HI составляет 0,6 моль/л.
Следовательно, в ходе реакции образовалось: Δc(HI) = 0,6 - 0 = 0,6 моль/л.

2. Рассчитываем изменение концентраций реагентов (H₂ и I₂).
Согласно уравнению реакции, на образование 2 моль HI расходуется 1 моль H₂ и 1 моль I₂ (соотношение коэффициентов 1 : 1 : 2).
Значит, на образование 0,6 моль/л HI потребовалось затратить:
Δc(H₂) = Δc(HI) / 2 = 0,6 моль/л / 2 = 0,3 моль/л;
Δc(I₂) = Δc(HI) / 2 = 0,6 моль/л / 2 = 0,3 моль/л.

3. Определяем исходную концентрацию водорода (X).
Исходная концентрация вещества равна сумме его равновесной концентрации и концентрации того количества, которое вступило в реакцию:
c_исх(H₂) = c_равн(H₂) + Δc(H₂)
X = 0,3 моль/л + 0,3 моль/л = 0,6 моль/л.
Это соответствует варианту №6.

4. Определяем равновесную концентрацию иода (Y).
Равновесная концентрация реагента равна разности между его исходной концентрацией и концентрацией того количества, которое прореагировало:
c_равн(I₂) = c_исх(I₂) - Δc(I₂)
Y = 0,5 моль/л - 0,3 моль/л = 0,2 моль/л.
Это соответствует варианту №2.

Ответ: X — 6 (0,6 моль/л), Y — 2 (0,2 моль/л). А → 6, Б → 2.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №23Далее