Question

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество сернистого газа и кислорода. Исходная концентрация кислорода составляла 2,8 моль/л. В результате протекания обратимой реакции:

$$\ce{2SO2(g) + O2(g) <=> 2SO3(g)}$$

в системе установилось химическое равновесие. Равновесные концентрации сернистого газа и оксида серы(VI) составили 0,5 моль/л и 1,0 моль/л соответственно.

Определите исходную концентрацию $\ce{SO2}$ (X) и равновесную концентрацию кислорода (Y). Выберите из списка номера правильных ответов:

1) 3,3 моль/л
2) 1,8 моль/л
3) 1,5 моль/л
4) 0,5 моль/л
5) 2,3 моль/л
6) 3,8 моль/л

Accepted Answer

35

Answer

Идея решения: используя стехиометрию реакции и известные равновесные концентрации, найти исходную концентрацию $\ce{SO2}$ и равновесную концентрацию $\ce{O2}$.

По условию в начальный момент присутствовали только $\ce{SO2}$ и $\ce{O2}$, поэтому исходная концентрация $\ce{SO3}$ равна нулю.

Составим таблицу концентраций:

| Вещество | $\ce{SO2}$ | $\ce{O2}$ | $\ce{SO3}$ |
|----------|-----------|----------|-----------|
| Исходная | $c_0$ | 2,8 | 0 |
| Изменение | $-2x$ | $-x$ | $+2x$ |
| Равновесная | 0,5 | $c_{eq}$ | 1,0 |

Из стехиометрии реакции: на образование 2 молей $\ce{SO3}$ расходуется 2 моля $\ce{SO2}$ и 1 моль $\ce{O2}$. Следовательно, если образовалось 1,0 моль/л $\ce{SO3}$, то прореагировало 1,0 моль/л $\ce{SO2}$ и 0,5 моль/л $\ce{O2}$.

Исходная концентрация $\ce{SO2}$:

$$c_0(\ce{SO2}) = 0{,}5 + 1{,}0 = 1{,}5 	ext{ моль/л}$$

Равновесная концентрация $\ce{O2}$:

$$c_{eq}(\ce{O2}) = 2{,}8 - 0{,}5 = 2{,}3 	ext{ моль/л}$$

Задание №23Расчётные задачиЕГЭ по химии