Задание №23 — Теоретические основы химии

Задание №23

В реактор постоянного объёма поместили хлорид брома(I). В результате протекания обратимой реакции

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

в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации хлорида брома(I) и брома составили 0,9 моль/л и 0,6 моль/л соответственно. Определите равновесную концентрацию хлора (X)
и исходную концентрацию хлорида брома(I) (Y).

Выберите из списка номера правильных ответов:

1)	0,4 моль/л
2)	0,6 моль/л
3)	0,8 моль/л
4)	1,0 моль/л
5)	2,1 моль/л
6)	2,2 моль/л

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задач на химическое равновесие удобно составить таблицу концентраций (исходная, изменившаяся в ходе реакции и равновесная) для каждого вещества. Уравнение реакции:
2BrCl (г) ⇄ Br₂ (г) + Cl₂ (г)

1. Определение равновесной концентрации хлора (X).
По условию задачи в реактор поместили только хлорид брома(I). Это означает, что исходные концентрации продуктов реакции (брома и хлора) были равны 0 моль/л.
Согласно уравнению реакции, бром и хлор образуются в мольном соотношении 1 : 1 (коэффициенты перед Br₂ и Cl₂ равны 1).
Если равновесная концентрация брома [Br₂] = 0,6 моль/л, то и равновесная концентрация хлора [Cl₂] будет такой же, так как они образуются в равных количествах.
Следовательно, X = 0,6 моль/л. Это соответствует варианту 2.

2. Определение исходной концентрации хлорида брома(I) (Y).
Для образования 0,6 моль/л брома (Br₂) потребовалось затратить хлорид брома(I). По уравнению реакции на 1 моль Br₂ расходуется 2 моля BrCl.
Рассчитаем концентрацию прореагировавшего BrCl:
Δc(BrCl) = 2 * [Br₂]_равн = 2 * 0,6 моль/л = 1,2 моль/л.
Исходная концентрация вещества (Y) равна сумме его равновесной концентрации и концентрации того количества, которое вступило в реакцию:
c_исх(BrCl) = [BrCl]_равн + Δc(BrCl)
Y = 0,9 моль/л + 1,2 моль/л = 2,1 моль/л.
Это соответствует варианту 5.

Итоговая таблица для наглядности:
Вещество: BrCl | Br₂ | Cl₂
Исходная (моль/л): Y = 2,1 | 0 | 0
Изменение (моль/л): –1,2 | +0,6 | +0,6
Равновесная (моль/л): 0,9 | 0,6 | X = 0,6

Ответ: А → 2, Б → 5.

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №23Далее