Задача 7526A0 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 исходную концентрацию CH4 (X) и равновесную концентрацию O2 (Y).
Выберите из списка номера правильных ответов. |
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 63
Разбор
💡 В таких задачах удобно идти по коэффициентам реакции: они показывают, в каких порциях вещества расходуются и образуются.
Реакция:
2CH4 + O2 ⇄ 2CO + 4H2
Это значит: на 1 моль O2 расходуется 2 моль CH4, а образуется 2 моль CO и 4 моль H2.
Смотрим на CO: в равновесии его стало 0,4 моль/л. По уравнению CO образуется столько же, сколько расходуется CH4, но в 2 раза больше, чем расходуется O2. Значит, O2 израсходовалось:
0,4 / 2 = 0,2 моль/л.
Проверим по H2: его стало 0,8 моль/л. На 4 моль H2 нужен 1 моль O2, значит:
0,8 / 4 = 0,2 моль/л O2. Всё сходится.
Теперь находим X — исходную концентрацию CH4.
CH4 израсходовалось в 2 раза больше, чем O2:
2 · 0,2 = 0,4 моль/л.
В равновесии CH4 осталось 0,2 моль/л. Значит, сначала было:
X = 0,2 + 0,4 = 0,6 моль/л.
Это вариант 6.
Теперь Y — равновесная концентрация O2.
Изначально O2 было 0,5 моль/л, израсходовалось 0,2 моль/л:
Y = 0,5 − 0,2 = 0,3 моль/л.
Это вариант 3.
⚠️ Частая ошибка — забыть, что CH4 расходуется в 2 раза больше, чем O2, и взять просто 0,2 вместо 0,4.
Здесь всё аккуратно сходится по коэффициентам. 🙂
✅ Ответ: 63