Задание 23 ЕГЭ по химии

Question

В реактор постоянного объёма поместили метан и углекислый газ. При этом исходные концентрации метана и углекислого газа составляли 0,7 моль/л и 0,5 моль/л соответственно. В результате протекания обратимой реакции
1/2 CH4(г.) + 1/2 CO2(г.) <=> CO(г.) + H2(г.)
в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрация углекислого газа составила 0,2 моль/л. Определите равновесные концентрации CH4 (X) и CO (Y).
Выберите из списка номера правильных ответов.
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.
Запишите выбранные номера (X, Y).

Accepted Answer

Запишем уравнение и сравним коэффициенты: $\frac{1}{2}CH_{4} + \frac{1}{2}CO_{2} \rightleftarrows CO + H_{2}$. Метан и углекислый газ расходуются в равных количествах (коэффициенты одинаковы — по $\frac{1}{2}$), а угарного газа образуется в 2 раза больше, чем израсходовано $CO_{2}$ (отношение коэффициентов $1 : \frac{1}{2} = 2$).
Изменение концентрации $CO_{2}$: $\Delta c(CO_{2}) = 0{,}5 - 0{,}2 = 0{,}3$ моль/л.
Столько же прореагировало метана: $\Delta c(CH_{4}) = 0{,}3$ моль/л, значит $c_{равн}(CH_{4}) = 0{,}7 - 0{,}3 = 0{,}4$ моль/л.
Угарного газа образовалось вдвое больше: $\Delta c(CO) = 2 \cdot 0{,}3 = 0{,}6$ моль/л; исходно $CO$ не было, поэтому $c_{равн}(CO) = 0 + 0{,}6 = 0{,}6$ моль/л.
Ответ: X — $c_{равн}(CH_{4}) = 0{,}4$ моль/л (вариант 4), Y — $c_{равн}(CO) = 0{,}6$ моль/л (вариант 6). В таблицу: 46.