23. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество угарного газа и кислород. При этом исходная концентрация кислорода составляла 0,26 моль/л. В результате протекания обратимой реакции 2CO(г) + O2(г) ⇌ 2CO2(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации угарного газа и кислорода составили 0,25 моль/л и 0,12 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию угарного газа (Х) и равновесную концентрацию углекислого газа (Ү). Выберите из списка номера правильных ответов. 1) 0,13 моль/л 2) 0,20 моль/л 3) 0,28 моль/л 4) 0,46 моль/л 5) 0,53 моль/л 6) 0,58 моль/л Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами. Ответ: Х Y

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом химического равновесия. Реакция: \( 2CO_{(г)} + O_{2(г)} \rightleftharpoons 2CO_{2(г)} \)

Исходные концентрации:

• \( [O_2]_{исх} = 0,26 \) моль/л
• \( [CO]_{исх} = X \) моль/л
• \( [CO_2]_{исх} = 0 \) моль/л

Равновесные концентрации:

• \( [CO]_{равн} = 0,25 \) моль/л
• \( [O_2]_{равн} = 0,12 \) моль/л
• \( [CO_2]_{равн} = Y \) моль/л

Из изменения концентрации \( O_2 \) найдём, сколько его прореагировало:

\( \Delta [O_2] = [O_2]_{исх} - [O_2]_{равн} = 0,26 - 0,12 = 0,14 \) моль/л

По стехиометрии реакции, \( CO \) расходуется в 2 раза больше, чем \( O_2 \):

\( \Delta [CO] = 2 \times \Delta [O_2] = 2 \times 0,14 = 0,28 \) моль/л

Найдем исходную концентрацию \( CO \) (X):

\( X = [CO]_{исх} = [CO]_{равн} + \Delta [CO] = 0,25 + 0,28 = 0,53 \) моль/л

\( CO_2 \) образуется в 2 раза больше, чем прореагировало \( O_2 \):

\( \Delta [CO_2] = 2 \times \Delta [O_2] = 2 \times 0,14 = 0,28 \) моль/л

Найдем равновесную концентрацию \( CO_2 \) (Y):

\( Y = [CO_2]_{равн} = [CO_2]_{исх} + \Delta [CO_2] = 0 + 0,28 = 0,28 \) моль/л

Таким образом, \( X = 0,53 \) моль/л и \( Y = 0,28 \) моль/л.

Смотрим на варианты ответов:

• 1) 0,13 моль/л
• 2) 0,20 моль/л
• 3) 0,28 моль/л
• 4) 0,46 моль/л
• 5) 0,53 моль/л
• 6) 0,58 моль/л

Правильные номера ответов: 5 (для X) и 3 (для Y).

Ответ: 5, 3.