Question

В реактор постоянного объёма поместили оксид углерода(II) и водород. Исходная концентрация $\ce{CO}$ составляла 0,8 моль/л. В результате протекания обратимой реакции:

$$\ce{2CO_{(г)} + 4H2_{(г)} <=> CH3OCH3_{(г)} + H2O_{(г)}}$$

установилось химическое равновесие, при котором концентрации водорода, диметилового эфира и паров воды стали равны 0,1 моль/л.

Определите равновесную концентрацию $\ce{CO}$ (X) и исходную концентрацию $\ce{H2}$ (Y). Выберите из списка номера правильных ответов.

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

Accepted Answer

65

Answer

Идея решения: используя стехиометрические соотношения реакции и известные равновесные концентрации продуктов, найти изменение концентраций реагентов, а затем восстановить равновесную концентрацию $\ce{CO}$ и исходную концентрацию $\ce{H2}$.

Поскольку в начале реакции присутствовали только $\ce{CO}$ и $\ce{H2}$, исходные концентрации $\ce{CH3OCH3}$ и $\ce{H2O}$ равны нулю.

По уравнению реакции стехиометрические коэффициенты составляют 2 : 4 : 1 : 1. Это означает, что образование 1 моль/л диметилового эфира требует расхода 2 моль/л оксида углерода(II) и 4 моль/л водорода.

Поскольку в равновесии $[\ce{CH3OCH3}] = 0{,}1$ моль/л, то:
- израсходовано $\ce{CO}$: $2 	imes 0{,}1 = 0{,}2$ моль/л;
- израсходовано $\ce{H2}$: $4 	imes 0{,}1 = 0{,}4$ моль/л.

Равновесная концентрация $\ce{CO}$:
$$[\ce{CO}]_{	ext{равн}} = 0{,}8 - 0{,}2 = 0{,}6 	ext{ моль/л}$$

Исходная концентрация $\ce{H2}$:
$$[\ce{H2}]_{	ext{исх}} = 0{,}1 + 0{,}4 = 0{,}5 	ext{ моль/л}$$

Задание №23Расчётные задачиЕГЭ по химии