В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество трифторида хлора. В результате протекания обратимой реакции 2ClF3 (г.) <=> Cl2 (г.) + 3F2 (г.) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации фторида хлора(III) и фтора составили 0,1 моль/л и 0,6 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию ClF3 (X) и равновесную концентрацию Cl2 (Y). Выберите из списка номера правильных ответов. Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами. 1) 0,1 моль/л 2) 0,2 моль/л 3) 0,3 моль/л 4) 0,4 моль/л 5) 0,5 моль/л 6) 0,6 моль/л Ответ: X Y

Решение:

Дана обратимая реакция:

\[ 2ClF_3 \rightleftharpoons Cl_2 + 3F_2 \]

При равновесии:

• Концентрация $$F_2$$ = 0,6 моль/л.
• Концентрация $$ClF_3$$ = 0,1 моль/л.

Обозначим исходную концентрацию $$ClF_3$$ как X, а равновесную концентрацию $$Cl_2$$ как Y.

Из уравнения реакции видно, что на 2 моль $$ClF_3$$ образуется 1 моль $$Cl_2$$ и 3 моль $$F_2$$.

Пусть x — изменение концентрации $$Cl_2$$. Тогда:

• Изменение концентрации $$F_2$$ = 3x.
• Изменение концентрации $$ClF_3$$ = -2x.

Равновесные концентрации:

• $$[Cl_2] = x$$
• $$[F_2] = 3x = 0,6$$ моль/л \(\Rightarrow\) $$x = 0,2$$ моль/л
• $$[ClF_3]_{равновесн} = [ClF_3]_{исх} - 2x = X - 2x = 0,1$$ моль/л

Подставляем значение x:

• $$X - 2(0,2) = 0,1$$
• $$X - 0,4 = 0,1$$
• $$X = 0,5$$ моль/л

Равновесная концентрация $$Cl_2$$ (Y) равна x, то есть 0,2 моль/л.

Таким образом:

• $$X = [ClF_3]_{исх} = 0,5$$ моль/л (вариант 5)
• $$Y = [Cl_2]_{равновесн} = 0,2$$ моль/л (вариант 2)

Ответ: X 5, Y 2.