В реактор объемом 20 л поместили 32 г метана и воду. В результате протекания обратимой химической реакции:

CH4 (г) + H2O (г) ↔ CO (г) + 3H2 (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие. Равновесные концентрации водяного пара и водорода составили 0,2 моль/л и 0,15 моль/л соответственно.

Какова равновесная концентрация метана (Х) и исходная концентрация воды (Y)?

Выберите из списка номера правильных ответов:

1) 0,01 моль/л

2) 0,1 моль/л

3) 0,05 моль/л

4) 0,25 моль/л

5) 0,2 моль/л

Химия 11 класс Химическое равновесие равновесная концентрация метана концентрация воды химическая реакция химическое равновесие реактор объемом 20 л Новый

Привет! Давай разберемся с этой задачей по шагам.

Сначала найдем, сколько моль метана у нас было. У нас есть 32 г метана (CH4). Молярная масса метана примерно 16 г/моль, поэтому:

32 г / 16 г/моль = 2 моль метана.

Теперь, объем реактора у нас 20 л, значит, исходная концентрация метана (C0(CH4)) будет:

C0(CH4) = 2 моль / 20 л = 0,1 моль/л.

Теперь давай посмотрим на равновесные концентрации. Мы знаем, что:

• Концентрация водяного пара (H2O) в равновесии = 0,2 моль/л.
• Концентрация водорода (H2) в равновесии = 0,15 моль/л.

Согласно уравнению реакции, на 1 моль метана (CH4) уходит 1 моль воды (H2O) и образуется 3 моль водорода (H2).

Пусть x - это изменение концентрации метана в равновесии. Тогда:

• Концентрация метана в равновесии (X) будет: X = 0,1 моль/л - x.

• Концентрация водяного пара (H2O) в равновесии: 0,2 моль/л = Y - x (где Y - начальная концентрация воды).

• Концентрация водорода (H2) в равновесии: 0,15 моль/л = 3x.

Теперь найдем x из последнего уравнения:

0,15 моль/л = 3x => x = 0,15 моль/л / 3 => x = 0,05 моль/л.

Теперь подставим это значение в уравнения для метана и воды:

1. Концентрация метана в равновесии (X): X = 0,1 моль/л - 0,05 моль/л = 0,05 моль/л.

2. Концентрация воды (Y): 0,2 моль/л = Y - 0,05 моль/л => Y = 0,2 моль/л + 0,05 моль/л = 0,25 моль/л.

Теперь у нас есть равновесная концентрация метана (X = 0,05 моль/л) и исходная концентрация воды (Y = 0,25 моль/л).

Из предложенных вариантов правильные ответы:

• Равновесная концентрация метана (X): 3) 0,05 моль/л.
• Исходная концентрация воды (Y): 4) 0,25 моль/л.

Надеюсь, это помогло! Если что-то еще непонятно, спрашивай!