Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Расчёты количества вещества, массы вещества или объёма газов · 38 заданий
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили оксид азота(II) и угарный газ. При этом исходная концентрация оксида азота(II) составляла 0,90 моль/л. В резуль…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили азот и водород. При этом концентрация водорода составляла 0,22 моль/л. В результате протекания обратимой реакци…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили пары́ метанола и хлороводород. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе CH₃ OH _((г)) +…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили оксид азота(IV) и хлор. При этом их исходная концентрация составляла 0,10 моль/л и 0,08 моль/л соответственно.…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили оксид углерода(II) и водород. При этом исходная концентрация оксида углерода(II) составляла 0,8 моль/л. В резул…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили оксид азота(II) и кислород. При этом концентрация кислорода составляла 0,06 моль/л. В результате протекания обр…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида азота(IV) и хлора. В результате протекания обратимой реакции 2 NO _(2(г)) + Cl _(2(…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объема поместили водород и пары́ иода. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе H _(2(г)) + I _(2(г)) ⇄ 2…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили угарный газ и хлор. В результате протекания обратимой реакции CO _((г)) + Cl _(2(г)) ⇄ COCl _(2(г)) в реакционн…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили водород и пары́ брома. При этом концентрация паров брома составляла 0,12 моль/л. В результате протекания обрати…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объема поместили оксид серы(IV) и кислород. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе 2 SO _(2(г)) + О_(2(…
Обратимые реакции
- Задание №23№23
В реактор постоянного объёма поместили вещество А и нагрели. В результате протекания обратимой реакции в реакционной системе А_((г)) ⇄ В_((г)) + 3С_((…
Обратимые реакции
В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество метана и кислорода. В результате протекания обратимой реакции
2CH4(г) + O2(г) ⇄ 2CO(г) + 4Н2(г)
в реакционной системе установилось химическое равновесие.
Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию CH4 (X) и исходную концентрацию O2 (Y).
Реагент | CH4 | O2 | CO | Н2 |
Исходная концентрация, | 0,8 | |||
Равновесная концентрация, | 0,2 | 0,6 | 1,2 |
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
25
Пояснение
Решение.
Для решения задач на химическое равновесие удобно использовать таблицу концентраций (исходная, прореагировавшая/образовавшаяся, равновесная) и уравнение реакции:
2 CH4(г) + O2(г) ⇄ 2 CO(г) + 4 H2(г)
1. Анализируем данные по продуктам реакции.
В условии не указано, что продукты (CO и H2) находились в реакторе изначально. В задачах такого типа, если не оговорено иное, исходные концентрации продуктов принимаются равными 0 моль/л.
Из таблицы видно, что равновесная концентрация угарного газа CO составляет 0,6 моль/л. Значит, в ходе реакции образовалось 0,6 моль/л CO.
2. Находим количество прореагировавших и образовавшихся веществ.
Используем коэффициенты уравнения реакции (2 : 1 : 2 : 4):
- Если образовалось 0,6 моль/л CO, то согласно пропорции, метана (CH4) вступило в реакцию столько же, сколько образовалось CO (коэффициенты 2 и 2 равны):
Δc(CH4) = 0,6 моль/л.
- Кислорода (O2) вступило в реакцию в 2 раза меньше, чем образовалось CO (коэффициенты 1 и 2):
Δc(O2) = 0,6 моль/л / 2 = 0,3 моль/л.
- Водорода (H2) образовалось в 2 раза больше, чем CO (коэффициенты 4 и 2):
Δc(H2) = 0,6 моль/л * 2 = 1,2 моль/л (это совпадает с данными таблицы, что подтверждает правильность рассуждений).
3. Определяем равновесную концентрацию метана (X).
Равновесная концентрация реагента равна разности между исходной концентрацией и той, что вступила в реакцию:
cравн(CH4) = cисх(CH4) - Δc(CH4)
X = 0,8 моль/л - 0,6 моль/л = 0,2 моль/л.
Это соответствует варианту №2.
4. Определяем исходную концентрацию кислорода (Y).
Из таблицы мы видим, что равновесная концентрация кислорода O2 равна 0,2 моль/л. Исходная концентрация реагента равна сумме равновесной концентрации и концентрации прореагировавшего вещества:
cисх(O2) = cравн(O2) + Δc(O2)
Y = 0,2 моль/л + 0,3 моль/л = 0,5 моль/л.
Это соответствует варианту №5.
Ответ: А → 2, Б → 5.
Источник: ФИПИ