Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаВопрос:
6. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество паров бензола и водорода. В результате протекания обратимой реакции C6H6(r) + 3H2(r) C6H12(1) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите исходную концентрацию водорода (Х) и равновесную концентрацию циклогек- сана (У), если к моменту наступления равновесия прореагировало 80% бензола. 1) 2,5 2) 5,0 3) 10,0 4) 20,0 5) 30,0 6) 40,0
Ответ:
Краткое пояснение: Чтобы найти исходную концентрацию водорода и равновесную концентрацию циклогексана, нужно учесть, что прореагировало 80% бензола и применить стехиометрические соотношения реакции.
Пошаговое решение:
- Обозначим исходную концентрацию водорода как X.
- По условию, прореагировало 80% бензола, то есть 0,8 * 2,5 = 2 моль/л.
- Согласно уравнению реакции, на 1 моль бензола требуется 3 моль водорода. Следовательно, на 2 моль бензола потребуется 2 * 3 = 6 моль водорода.
- Равновесная концентрация бензола составит 2,5 - 2 = 0,5 моль/л.
- Равновесная концентрация водорода составит X - 6 моль/л.
- Образовалось циклогексана столько же, сколько прореагировало бензола, то есть 2 моль/л.
- Составим таблицу, отражающую изменение концентраций:
| Вещество | Исходная концентрация (моль/л) | Изменение концентрации (моль/л) | Равновесная концентрация (моль/л) |
|---|---|---|---|
| C6H6 | 2,5 | -2 | 0,5 |
| H2 | X | -6 | X - 6 |
| C6H12 | 0 | +2 | 2 |
- Среди предложенных вариантов ответов нужно найти такой, чтобы X - 6 соответствовало одному из вариантов равновесной концентрации циклогексана (У).
- Подставляем варианты исходной концентрации водорода (Х) из ответов:
- Если X = 2,5, то X - 6 = -3,5 (не подходит, так как концентрация не может быть отрицательной).
- Если X = 5, то X - 6 = -1 (не подходит, так как концентрация не может быть отрицательной).
- Если X = 10, то X - 6 = 4 (не подходит, так как нет варианта 4).
- Если X = 20, то X - 6 = 14 (не подходит, так как нет варианта 14).
- Если X = 30, то X - 6 = 24 (не подходит, так как нет варианта 24).
- Если X = 10, то X - 6 = 4. Так как на 1 моль C6H6 требуется 3 моль H2, то на 2 моль C6H6 требуется 6 моль H2. Следовательно, если изначально было 10 моль H2, то после реакции останется 4 моль H2. C6H12 образовалось 2 моль.
Ответ: 3) 10,0
