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 водяной пар и метан. При этом исходная концентрация метана составляла 2,8 моль/л. В результате протекания обратимой реакции
CH4(г) + H2O(г) ⇄ CO(г) + 3H2(г)
в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации метана и водяного пара составили 2,0 моль/л и 2,2 моль/л соответственно. Определите равновесную концентрацию водорода (X)
и исходную концентрацию водяного пара (Y).
Выберите из списка номера правильных ответов:
| 1) | 0,8 моль/л |
| 2) | 1,4 моль/л |
| 3) | 2,4 моль/л |
| 4) | 3,0 моль/л |
| 5) | 6,0 моль/л |
| 6) | 6,6 моль/л |
Правильный ответ
34
Пояснение
Решение.
Для решения задач на химическое равновесие удобно составить таблицу концентраций (исходная, изменившаяся в ходе реакции и равновесная). Уравнение реакции:
CH4(г) + H2O(г) ⇄ CO(г) + 3H2(г)
Шаг 1. Определим изменение концентрации метана (CH4).
Нам известна исходная концентрация метана [CH4]исх = 2,8 моль/л и его равновесная концентрация [CH4]равн = 2,0 моль/л.
Разница между ними — это то количество вещества, которое вступило в реакцию:
Δc(CH4) = [CH4]исх − [CH4]равн = 2,8 моль/л − 2,0 моль/л = 0,8 моль/л.
Шаг 2. Определим равновесную концентрацию водорода (X).
Согласно уравнению реакции, из 1 моль метана образуется 3 моль водорода. Следовательно, концентрация образовавшегося водорода в 3 раза больше концентрации прореагировавшего метана:
Δc(H2) = 3 * Δc(CH4) = 3 * 0,8 моль/л = 2,4 моль/л.
Так как изначально водорода в системе не было (в реактор поместили только метан и пар), его равновесная концентрация равна количеству образовавшегося вещества:
X = [H2]равн = 2,4 моль/л.
Это соответствует варианту 3.
Шаг 3. Определим исходную концентрацию водяного пара (Y).
Согласно уравнению реакции, метан и водяной пар реагируют в соотношении 1:1. Значит, количество прореагировавшего пара равно количеству прореагировавшего метана:
Δc(H2O) = Δc(CH4) = 0,8 моль/л.
Нам дана равновесная концентрация пара [H2O]равн = 2,2 моль/л. Чтобы найти исходную концентрацию, нужно к равновесному остатку прибавить то, что израсходовалось:
Y = [H2O]исх = [H2O]равн + Δc(H2O) = 2,2 моль/л + 0,8 моль/л = 3,0 моль/л.
Это соответствует варианту 4.
Ответ: X = 2,4 моль/л (3); Y = 3,0 моль/л (4). А → 3, Б → 4.
Источник: ФИПИ