Question

В реактор постоянного объёма поместили хлороводород и кислород. Исходная концентрация хлороводорода составляла 0,5 моль/л. В результате протекания обратимой реакции

$$\ce{4HCl_{(г)} + O_{2(г)} <=> 2Cl_{2(г)} + 2H2O_{(г)}}$$

установилось химическое равновесие. Равновесные концентрации кислорода и хлора составили 7,0 моль/л и 0,2 моль/л соответственно.

Определите равновесную концентрацию хлороводорода (X) и исходную концентрацию кислорода (Y). Выберите из списка номера правильных ответов:

1) 0,1 моль/л
2) 0,3 моль/л
3) 0,4 моль/л
4) 7,1 моль/л
5) 7,2 моль/л
6) 7,4 моль/л

Accepted Answer

14

Answer

Идея решения: используя стехиометрию реакции и известные равновесные концентрации, найти изменения концентраций всех веществ, а затем восстановить исходные и равновесные значения.

По условию в начале реакции присутствовали только $\ce{HCl}$ и $\ce{O2}$, поэтому исходные концентрации $\ce{Cl2}$ и $\ce{H2O}$ равны нулю.

Из стехиометрии реакции: на 4 моля $\ce{HCl}$ расходуется 1 моль $\ce{O2}$, образуется 2 моля $\ce{Cl2}$ и 2 моля $\ce{H2O}$.

Поскольку в равновесии $[\ce{Cl2}] = 0{,}2$ моль/л, то образовалось 0,2 моль/л хлора. По стехиометрии:
- израсходовано $\ce{O2}$: $0{,}2 	imes \frac{1}{2} = 0{,}1$ моль/л;
- израсходовано $\ce{HCl}$: $0{,}2 	imes \frac{4}{2} = 0{,}4$ моль/л.

Исходная концентрация кислорода:

$$c_0(\ce{O2}) = 7{,}0 + 0{,}1 = 7{,}1 	ext{ моль/л}$$

Равновесная концентрация хлороводорода:

$$c_{	ext{равн}}(\ce{HCl}) = 0{,}5 - 0{,}4 = 0{,}1 	ext{ моль/л}$$

Задание №23Расчётные задачиЕГЭ по химии