Задание №23 — Теоретические основы химии

Задание №23

В реактор постоянного объёма поместили водород и пары́ брома. В результате протекания обратимой реакции

H_2(г) + Br_2(г) $\overset{ }{\rightleftarrows}$ 2HBr_(г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие.

Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию H₂ (X) и исходную концентрацию Br₂ (Y).

Реагент	H₂	Br₂	HBr
Исходная концентрация, моль/л	0,32
Равновесная концентрация, моль/л		0,10	0,32

Выберите из списка номера правильных ответов.

1)	0,08 моль/л
2)	0,16 моль/л
3)	0,20 моль/л
4)	0,26 моль/л
5)	0,32 моль/л
6)	0,42 моль/л

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задач на химическое равновесие удобно использовать таблицу, в которой фиксируются исходные концентрации веществ, изменение их концентраций в ходе реакции и равновесные концентрации. Уравнение реакции:
H₂(г) + Br₂(г) ⇄ 2HBr(г)

1. Анализируем данные по HBr.
В условии не сказано, что HBr был в системе изначально, значит, его исходная концентрация c_исх(HBr) = 0 моль/л.
Равновесная концентрация HBr составляет 0,32 моль/л.
Следовательно, в ходе реакции образовалось:
Δc(HBr) = 0,32 - 0 = 0,32 моль/л.

2. Определяем изменение концентраций реагентов (H₂ и Br₂).
Согласно уравнению реакции, из 1 моль H₂ и 1 моль Br₂ образуется 2 моль HBr. То есть реагентов расходуется в 2 раза меньше, чем образуется продукта.
Δc(H₂) = Δc(Br₂) = Δc(HBr) / 2 = 0,32 моль/л / 2 = 0,16 моль/л.

3. Находим равновесную концентрацию H₂ (X).
Исходная концентрация водорода c_исх(H₂) = 0,32 моль/л. В ходе реакции его концентрация уменьшилась на 0,16 моль/л.
X = c_равн(H₂) = c_исх(H₂) - Δc(H₂) = 0,32 моль/л - 0,16 моль/л = 0,16 моль/л.
Это соответствует варианту ответа №2.

4. Находим исходную концентрацию Br₂ (Y).
Равновесная концентрация брома c_равн(Br₂) = 0,10 моль/л. В ходе реакции его концентрация уменьшилась на 0,16 моль/л.
Чтобы найти исходную концентрацию, нужно к равновесной прибавить то, что израсходовалось:
Y = c_исх(Br₂) = c_равн(Br₂) + Δc(Br₂) = 0,10 моль/л + 0,16 моль/л = 0,26 моль/л.
Это соответствует варианту ответа №4.

Ответ: X = 2 (0,16 моль/л), Y = 4 (0,26 моль/л).

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №23Далее