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 исходную концентрацию CH4 (X) и равновесную концентрацию O2 (Y).
Реагент | CH4 | O2 | CO | Н2 |
Исходная концентрация, моль/л | 0,5 | |||
Равновесная концентрация, моль/л | 0,2 | 0,4 | 0,8 |
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
63
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем уравнение химической реакции:
2 CH4(г) + O2(г) ⇄ 2 CO(г) + 4 H2(г)
1. Определим изменение концентраций веществ в ходе реакции.
По условию задачи нам известны равновесные концентрации продуктов реакции: CO и H2.
Равновесная концентрация CO составляет 0,4 моль/л, а H2 — 0,8 моль/л.
Поскольку изначально продуктов в реакторе не было (их исходная концентрация равна 0), то в ходе реакции образовалось 0,4 моль/л CO и 0,8 моль/л H2.
2. Найдем количество прореагировавших исходных веществ.
Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед веществами показывают соотношение их количеств:
на 2 моль образовавшегося CO расходуется 2 моль CH4 и 1 моль O2.
Следовательно:
Δc(CH4) = Δc(CO) = 0,4 моль/л (столько метана вступило в реакцию).
Δc(O2) = 1/2 * Δc(CO) = 0,4 моль/л / 2 = 0,2 моль/л (столько кислорода вступило в реакцию).
3. Определим исходную концентрацию метана (X).
Исходная концентрация вещества равна сумме его равновесной концентрации и концентрации того количества, которое вступило в реакцию:
cисх(CH4) = cравн(CH4) + Δc(CH4)
X = 0,2 моль/л + 0,4 моль/л = 0,6 моль/л.
Это соответствует варианту ответа №6.
4. Определим равновесную концентрацию кислорода (Y).
Равновесная концентрация исходного вещества равна разности между его исходной концентрацией и концентрацией того количества, которое вступило в реакцию:
cравн(O2) = cисх(O2) - Δc(O2)
По таблице исходная концентрация O2 равна 0,5 моль/л.
Y = 0,5 моль/л - 0,2 моль/л = 0,3 моль/л.
Это соответствует варианту ответа №3.
Ответ: X = 6 (0,6 моль/л), Y = 3 (0,3 моль/л).
Источник: ФИПИ