Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 23 № 41174
i

В ре­ак­тор по­сто­ян­но­го объ­е­ма по­ме­сти­ли про­пан и во­до­род. В ре­зуль­та­те про­те­ка­ния об­ра­ти­мой ре­ак­ции

C$_3$H$_8$ _\text левая круг­лая скоб­ка г пра­вая круг­лая скоб­ка $ плюс 2H$_2$_\text левая круг­лая скоб­ка г пра­вая круг­лая скоб­ка $ $\Equilibarrow$ 3CH$_4$ _\text левая круг­лая скоб­ка г пра­вая круг­лая скоб­ка $

в ре­ак­ци­он­ной си­сте­ме уста­но­ви­лось хи­ми­че­ское рав­но­ве­сие. При этом ис­ход­ные кон­цен­тра­ции про­па­на и во­до­ро­да со­став­ля­ли 0,30 моль/⁠л и 0,50 моль/⁠л со­от­вет­ствен­но, а рав­но­вес­ная кон­цен­тра­ция про­па­на  — 0,10 моль/⁠л.

Опре­де­ли­те рав­но­вес­ные кон­цен­тра­ции \ChemFormH_2 левая круг­лая скоб­ка X пра­вая круг­лая скоб­ка и \ChemFormCH_4 левая круг­лая скоб­ка Y пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Вы­бе­ри­те из спис­ка но­ме­ра пра­виль­ных от­ве­тов:

1)  0,10 моль/⁠л;

2)  0,25 моль/⁠л;

3)  0,40 моль/⁠л;

4)  0,55 моль/⁠л;

5)  0,60 моль/⁠л;

6)  1,10 моль/⁠л.

 

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

XY
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По усло­вию объем си­сте­мы по­сто­ян­ный, по­это­му ко­ли­че­ства ве­ществ в си­сте­ме про­пор­ци­о­наль­ны их кон­цен­тра­ци­ям. Со­глас­но урав­не­нию об­ра­ти­мой ре­ак­ции

C$_3$H$_8_\text левая круг­лая скоб­ка г пра­вая круг­лая скоб­ка $ плюс 2H$_2_\text левая круг­лая скоб­ка г пра­вая круг­лая скоб­ка $ $\Equilibarrow$ 3CH$_4_\text левая круг­лая скоб­ка г пра­вая круг­лая скоб­ка $

на об­ра­зо­ва­ние 3 моль ме­та­на рас­хо­ду­ет­ся 1 моль про­па­на и и 2 моль во­до­ро­да. В ре­ак­ции было из­рас­хо­до­ва­но 0,30 минус 0,10 = 0,20 моль/л про­па­на. От­сю­да сле­ду­ет, что об­ра­зо­ва­лось 0,60 моль ме­та­на, а также за­тра­ти­лось 0,40 моль во­до­ро­да. Рав­но­вес­ная кон­цен­тра­ция во­до­ро­да будет равна раз­но­сти ис­ход­но­го и из­рас­хо­до­ван­но­го ко­ли­че­ства ве­ще­ства (на еди­ни­цу объ­е­ма): 0,50 минус 0,40 = 0,10 моль/л. Рав­но­вес­ная кон­цен­тра­ция про­дук­та ре­ак­ции равна сумме ис­ход­но­го ко­ли­че­ства и об­ра­зо­вав­ше­го­ся (на еди­ни­цу объ­е­ма). Из­на­чаль­но в си­сте­ме ме­та­на не было, сле­до­ва­тель­но, рав­но­вес­ная кон­цен­тра­ция \ChemFormCH_4 равна 0 плюс 0,60 = 0,60 моль/л.

 

Ве­ще­ство\rm C_3H_8\rm H_2\rm CH_4
Ко­ли­че­ство ве­ще­ства
в на­чаль­ный мо­мент (на 1 л)
0,30 моль0,50 моль0 моль
Из­ме­не­ние ко­ли­че­ства ве­ще­ства
в ходе ре­ак­ции (на 1 л)
 − 0,20 моль − 0,40 моль + 0,60 моль
Ко­ли­че­ство ве­ще­ства
в мо­мент рав­но­ве­сия (на 1 л)
0,10 моль0,1 моль0,60 моль

 

Ответ: 15.

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.8 Об­ра­ти­мые ре­ак­ции. Хи­ми­че­ское рав­но­ве­сие. Фак­то­ры, вли­я­ю­щие на со­сто­я­ние хи­ми­че­ско­го рав­но­ве­сия. Прин­цип Ле Ша­те­лье