Задача 39352F из банка ФИПИ · задание 23 ЕГЭ по химии
| В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество метана и кислорода. В результате протекания обратимой реакции 2CH4(г) + O2(г) 2CO(г) + 4Н2(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию CH4 (X) и исходную концентрацию O2 (Y).
Выберите из списка номера правильных ответов. |
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 25
Разбор
💡 В таблице есть исходные и равновесные концентрации. Исходная — сколько вещества было в начале. Равновесная — сколько стало, когда реакция «успокоилась». Продуктов CO и H2 в начале не было, значит всё, что появилось, образовалось в реакции.
Реакция:
2CH4 + O2 ⇄ 2CO + 4H2
Коэффициенты — это пропорции: на 2 части CO нужно 1 часть O2 и 2 части CH4.
Смотрим на CO: в равновесии его 0,6 моль/л. Значит, образовалось 0,6 моль/л CO.
1) Находим Y — исходную концентрацию O2.
На 2 моль CO расходуется 1 моль O2.
Значит, O2 израсходовалось: 0,6 / 2 = 0,3 моль/л.
В равновесии O2 осталось 0,2 моль/л.
Тогда в начале было:
Y = 0,2 + 0,3 = 0,5 моль/л.
Это вариант 5.
2) Находим X — равновесную концентрацию CH4.
На 2 моль CO расходуется 2 моль CH4, то есть 1 к 1.
CO образовалось 0,6 моль/л, значит CH4 израсходовалось 0,6 моль/л.
В начале CH4 было 0,8 моль/л.
Осталось:
X = 0,8 − 0,6 = 0,2 моль/л.
Это вариант 2.
⚠️ Частая ошибка — взять для O2 такое же изменение, как для CO. Но перед O2 коэффициент 1, а перед CO коэффициент 2, поэтому O2 расходуется в два раза меньше.
Проверка по H2: его образовалось 1,2 моль/л. По уравнению H2 в 2 раза больше, чем CO: 0,6 · 2 = 1,2. Всё сходится.
Вот и всё, аккуратно по коэффициентам — и ответ складывается. 🙂
✅ Ответ: 25