Задание №23 — Теоретические основы химии

Задание №23

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество хлорида брома. В результате протекания обратимой реакции

2BrCl_(г) $\overset{ }{\rightleftarrows}$ Cl_2(г) + Br_2(г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации хлорида брома и хлора составили 0,4 моль/л и 0,1 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию BrCl (X)
и равновесную концентрацию Br₂ (Y).

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 задачи проанализируем уравнение химической реакции и изменения концентраций веществ в ходе установления равновесия:
2 BrCl (г) ⇄ Cl₂ (г) + Br₂ (г)

1. Определение равновесной концентрации брома (Y).
По условию задачи в реактор поместили только хлорид брома (BrCl). Это означает, что исходные концентрации продуктов реакции — хлора (Cl₂) и брома (Br₂) — были равны 0 моль/л.
Согласно уравнению реакции, из 2 моль BrCl образуется 1 моль Cl₂ и 1 моль Br₂. Коэффициенты перед хлором и бромом в уравнении одинаковы (равны 1). Следовательно, в ходе реакции они образуются в равных количествах.
Если равновесная концентрация хлора [Cl₂] = 0,1 моль/л, то и равновесная концентрация брома [Br₂] также будет равна 0,1 моль/л.
Y = 0,1 моль/л (вариант 1).

2. Определение исходной концентрации хлорида брома (X).
Исходная концентрация вещества (X) складывается из той части, которая осталась к моменту равновесия, и той части, которая вступила в реакцию (прореагировала).
Равновесная концентрация [BrCl] дана в условии и составляет 0,4 моль/л.
Вычислим, сколько BrCl прореагировало. По уравнению реакции на образование 1 моль Cl₂ расходуется 2 моль BrCl. Так как образовалось 0,1 моль/л хлора, то прореагировало хлорида брома в два раза больше:
Δc(BrCl) = 2 * [Cl₂] = 2 * 0,1 моль/л = 0,2 моль/л.
Теперь найдем исходную концентрацию X:
X = [BrCl]_равн + Δc(BrCl) = 0,4 моль/л + 0,2 моль/л = 0,6 моль/л.
X = 0,6 моль/л (вариант 6).

Таким образом, исходная концентрация BrCl (X) равна 0,6 моль/л, а равновесная концентрация Br₂ (Y) равна 0,1 моль/л.

Ответ: А → 6, Б → 1.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №23Далее