Question

В реактор постоянного объёма поместили оксид азота(I) и водород. Исходная концентрация водорода составляла 0,06 моль/л. В результате протекания обратимой реакции

$$\ce{N2O_{(г)} + 4H2_{(г)} <=> 2NH3_{(г)} + H2O_{(г)}}$$

установилось химическое равновесие, при котором концентрации оксида азота(I) и аммиака составили 0,02 моль/л и 0,01 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию оксида азота(I) (X) и равновесную концентрацию водорода (Y). Выберите из списка номера правильных ответов: 1) 0,005 моль/л; 2) 0,020 моль/л; 3) 0,025 моль/л; 4) 0,030 моль/л; 5) 0,040 моль/л; 6) 0,050 моль/л.

Accepted Answer

35

Answer

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

По условию в начальный момент присутствовали только $\ce{N2O}$ и $\ce{H2}$, поэтому исходные концентрации $\ce{NH3}$ и $\ce{H2O}$ равны нулю.

Из стехиометрии реакции: на 1 моль $\ce{N2O}$ расходуется 4 моль $\ce{H2}$ и образуется 2 моль $\ce{NH3}$ и 1 моль $\ce{H2O}$.

Поскольку в равновесии $[\ce{NH3}] = 0{,}01$ моль/л, то образовалось 0,01 моль/л аммиака. Следовательно:
- израсходовано $\ce{N2O}$: $\frac{0{,}01}{2} = 0{,}005$ моль/л;
- израсходовано $\ce{H2}$: $\frac{0{,}01}{2} 	imes 4 = 0{,}02$ моль/л.

Равновесная концентрация водорода:
$$[\ce{H2}]_{	ext{равн}} = 0{,}06 - 0{,}02 = 0{,}04 	ext{ моль/л}$$

Исходная концентрация оксида азота(I):
$$[\ce{N2O}]_{	ext{исх}} = 0{,}02 + 0{,}005 = 0{,}025 	ext{ моль/л}$$

Задание №23Расчётные задачиЕГЭ по химии