Каковы исходные концентрации хлороводорода и кислорода в гомогенной системе, где установилось равновесие по реакции 4HCl (г) + O2 = 2H2O + 2Cl2 (г) при следующих концентрациях реагирующих веществ:

• [Н2О]p = 0,1 моль/л;
• [С12]p = 0,1 моль/л;
• [НС1]p = 0,2 моль/л;
• [О2]p = 0,3 моль/л.

Вычислите исходные концентрации.

Химия 11 класс Химическое равновесие исходные концентрации хлороводород кислород гомогенная система равновесие реакция 4HCl O₂ H2O Cl2 концентрации реагирующих веществ расчет химия 11 класс Новый

Для решения задачи необходимо понять, как изменяются концентрации веществ в результате химической реакции, когда достигается равновесие. Мы имеем уравнение реакции:

4HCl (г) + O2 = 2H2O + 2Cl2 (г)

Исходные концентрации веществ обозначим как:

• [HCl] = x (моль/л)
• [O2] = y (моль/л)
• [H2O] = 0,1 моль/л (из условия)
• [Cl2] = 0,1 моль/л (из условия)

При установлении равновесия в реакции, мы можем учитывать, что изменение концентраций веществ связано с коэффициентами в уравнении реакции. Из уравнения видно, что на каждый 4 моль HCl потребуется 1 моль O2, чтобы образовать 2 моль H2O и 2 моль Cl2.

Таким образом, при переходе от исходных концентраций к равновесию, изменение концентраций будет следующим:

• [HCl] уменьшится на 4n
• [O2] уменьшится на n
• [H2O] увеличится на 2n
• [Cl2] увеличится на 2n

Где n - это количество моль, которое соответствует изменению. Учитывая, что в равновесии у нас уже есть концентрации H2O и Cl2, мы можем записать следующие уравнения:

• [H2O]p = 0 + 2n = 0,1
• [Cl2]p = 0 + 2n = 0,1

Из первого уравнения, мы получаем:

• 2n = 0,1 ⇒ n = 0,05

Теперь подставим значение n в уравнение для HCl и O2:

• [HCl]p = x - 4n = 0,2
• [O2]p = y - n = 0,3

Теперь можно подставить n:

• x - 4 * 0,05 = 0,2 ⇒ x - 0,2 = 0,2 ⇒ x = 0,4
• y - 0,05 = 0,3 ⇒ y = 0,3 + 0,05 = 0,35

Таким образом, мы получили:

• [HCl] = 0,4 моль/л
• [O2] = 0,35 моль/л

Итак, исходные концентрации хлороводорода и кислорода в данной системе равны 0,4 моль/л и 0,35 моль/л соответственно.