В реактор объёмом 2 л поместили 44,8 л оксида азота(II) и кислород. В результате протекания обратимой реакции 2NO (r) + O2 (r) ⇄ 2NO2 (r) в реакционной системе установилось химическое равновесие. При этом равновесные концентрации оксида азота (II) и кислорода составили 0,1 моль/л и 0,05 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию кислорода (Х) и равновесную концентрацию оксида азота (IV) Выберите из списка номера правильных ответов. 1) 0,4 моль/л 3) 0,9 моль/л 5) 1,9 моль/л 2) 0,5 моль/л 4) 1,4 моль/л 6) 2,3 моль/л

Для решения данной задачи необходимо провести расчеты, используя закон действующих масс и стехиометрию реакции. 1. Определение начального количества вещества NO: Используем уравнение Менделеева-Клапейрона для идеальных газов: $$PV = nRT$$. Однако, в условии даны литры (объем) NO, что может ввести в заблуждение. Предположим, что 44,8 л - это объем NO при нормальных условиях. Тогда количество вещества NO: $$n(NO) = \frac{V}{V_m} = \frac{44.8 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 2 \text{ моль}$$, где $$V_m$$ - молярный объем газа (22.4 л/моль при нормальных условиях). 2. Определение начальной концентрации NO: $$[NO]_0 = \frac{n(NO)}{V_{\text{реактора}}} = \frac{2 \text{ моль}}{2 \text{ л}} = 1 \text{ моль/л}$$ 3. Изменение концентраций в ходе реакции: Реакция: 2NO + O2 ⇄ 2NO2 Пусть x - изменение концентрации O2 при достижении равновесия. Тогда изменение концентрации NO будет 2x (так как на 2 моль NO требуется 1 моль O2). Изменение концентрации NO2 будет 2x (так как образуется 2 моль NO2 из 2 моль NO). 4. Равновесные концентрации: $$[NO]_{равн} = [NO]_0 - 2x = 1 - 2x = 0.1 \text{ моль/л}$$ $$[O_2]_{равн} = X - x = 0.05 \text{ моль/л}$$ $$[NO_2]_{равн} = 2x$$ 5. Нахождение x: Из уравнения для NO: $$1 - 2x = 0.1$$ $$2x = 0.9$$ $$x = 0.45$$ 6. Нахождение X (исходная концентрация O2): $$X - x = 0.05$$ $$X = 0.05 + x = 0.05 + 0.45 = 0.5 \text{ моль/л}$$ 7. Равновесная концентрация NO2: $$[NO_2]_{равн} = 2x = 2 \cdot 0.45 = 0.9 \text{ моль/л}$$ Таким образом, исходная концентрация кислорода (X) составляет 0,5 моль/л, а равновесная концентрация оксида азота (IV) составляет 0,9 моль/л. Ответ: 2) 0,5 моль/л и 3) 0,9 моль/л