Задание №23 — Теоретические основы химии

Задание №23

В реактор постоянного объёма поместили оксид серы(VI) и нагрели. В результате протекания обратимой реакции

2SO_3(г) $\overset{ }{\rightleftarrows}$ 2SO_2(г) + О_2(г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию SO₂ (X) и равновесную концентрацию O₂ (Y).

Реагент	SO₃	SO₂	O₂
Исходная концентрация, моль/л	0,28
Равновесная концентрация, моль/л	0,20

Выберите из списка номера правильных ответов.

1)	0,02 моль/л
2)	0,04 моль/л
3)	0,08 моль/л
4)	0,15 моль/л
5)	0,20 моль/л
6)	0,30 моль/л

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи проанализируем уравнение химической реакции и изменение концентраций веществ в ходе установления равновесия:
2SO₃(г) ⇄ 2SO₂(г) + O₂(г)

1. Анализируем исходные данные.
В реактор поместили только оксид серы(VI). Это означает, что исходные концентрации продуктов реакции (SO₂ и O₂) равны 0 моль/л.
Исходная концентрация SO₃ = 0,28 моль/л.
Равновесная концентрация SO₃ = 0,20 моль/л.

2. Находим изменение концентрации SO₃.
Количество вещества SO₃, которое вступило в реакцию (разложилось):
Δc(SO₃) = c_исх(SO₃) − c_равн(SO₃) = 0,28 моль/л − 0,20 моль/л = 0,08 моль/л.

3. Определяем равновесную концентрацию SO₂ (X).
Согласно уравнению реакции, из 2 моль SO₃ образуется 2 моль SO₂. Следовательно, концентрации изменились в равной степени:
Δc(SO₂) = Δc(SO₃) = 0,08 моль/л.
Так как исходная концентрация SO₂ была равна 0, то равновесная концентрация X равна:
X = c_равн(SO₂) = 0 + 0,08 моль/л = 0,08 моль/л.
Это соответствует варианту ответа №3.

4. Определяем равновесную концентрацию O₂ (Y).
Согласно уравнению реакции, из 2 моль SO₃ образуется 1 моль O₂ (соотношение коэффициентов 2 : 1). Значит, кислорода образуется в два раза меньше, чем разложилось оксида серы(VI):
Δc(O₂) = 1/2 * Δc(SO₃) = 0,08 моль/л / 2 = 0,04 моль/л.
Так как исходная концентрация O₂ была равна 0, то равновесная концентрация Y равна:
Y = c_равн(O₂) = 0 + 0,04 моль/л = 0,04 моль/л.
Это соответствует варианту ответа №2.

Ответ: X — 3 (0,08 моль/л), Y — 2 (0,04 моль/л).

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №23Далее