Question

В реактор постоянного объёма поместили пары циклогексана и нагрели в присутствии катализатора. Исходная концентрация паров циклогексана составляла 0,3 моль/л. В результате протекания обратимой реакции установилось химическое равновесие, при котором концентрация водорода составила 0,3 моль/л. Определите равновесные концентрации циклогексана (X) и бензола (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

21

Answer

Идея решения: используя стехиометрию реакции и известную равновесную концентрацию водорода, найти количество прореагировавшего циклогексана, а затем определить равновесные концентрации обоих веществ.

Уравнение реакции:

$$\ce{C6H12(g) <=> C6H6(g) + 3H2(g)}$$

Из условия известно, что в начальный момент в реакторе находились только пары циклогексана, поэтому исходные концентрации бензола и водорода равны нулю.

Составим таблицу концентраций:

| Вещество | Исходная, моль/л | Изменение, моль/л | Равновесная, моль/л |
|---|---|---|---|
| $\ce{C6H12}$ | 0,3 | $-x$ | $0{,}3 - x$ |
| $\ce{C6H6}$ | 0 | $+x$ | $x$ |
| $\ce{H2}$ | 0 | $+3x$ | $3x$ |

По условию равновесная концентрация водорода составляет 0,3 моль/л:

$$3x = 0{,}3$$

$$x = 0{,}1 	ext{ моль/л}$$

Равновесная концентрация циклогексана:

$$[\ce{C6H12}]_{	ext{равн}} = 0{,}3 - 0{,}1 = 0{,}2 	ext{ моль/л}$$

Равновесная концентрация бензола:

$$[\ce{C6H6}]_{	ext{равн}} = 0{,}1 	ext{ моль/л}$$

Задание №23Расчётные задачиЕГЭ по химии