Question

В реактор постоянного объёма поместили метан и сероводород. Исходная концентрация метана составляла 0,47 моль/л. В результате протекания обратимой реакции:

$$\ce{CH4(g) + 2H2S(g) <=> CS2(l) + 4H2(g)}$$

в системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации сероводорода и водорода составили 0,11 моль/л и 0,88 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию сероводорода (X) и равновесную концентрацию метана (Y). Выберите из списка номера правильных ответов: 1) 0,22 моль/л; 2) 0,99 моль/л; 3) 0,33 моль/л; 4) 0,55 моль/л; 5) 0,69 моль/л; 6) 0,25 моль/л.

Accepted Answer

46

Answer

Идея решения: используя стехиометрию реакции и данные о равновесных концентрациях, найти количество прореагировавших веществ, а затем восстановить исходные и равновесные концентрации.

Поскольку в реактор поместили только метан и сероводород, исходные концентрации $\ce{CS2}$ и $\ce{H2}$ равны нулю.

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль $\ce{CH4}$ расходуется 2 моля $\ce{H2S}$ и образуется 4 моля $\ce{H2}$.

Для образования 0,88 моль/л водорода потребовалось прореагировать:
- метана: $\frac{0{,}88}{4} = 0{,}22$ моль/л;
- сероводорода: $\frac{0{,}88 \cdot 2}{4} = 0{,}44$ моль/л.

Равновесная концентрация метана:
$$[\ce{CH4}]_{	ext{равн}} = 0{,}47 - 0{,}22 = 0{,}25 	ext{ моль/л}$$

Исходная концентрация сероводорода:
$$[\ce{H2S}]_{	ext{исх}} = 0{,}11 + 0{,}44 = 0{,}55 	ext{ моль/л}$$

Задание №23Расчётные задачиЕГЭ по химии