Задание 23 ЕГЭ по химии

Question

В реактор постоянного объёма поместили оксид углерода(II) и водород. При этом исходная концентрация оксида углерода(II) составляла 0,5 моль/л. В результате протекания обратимой реакции
CO(г.) + 3H2(г.) <=> CH4(г.) + H2O(г.)
в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации водорода, метана и воды составили 0,1 моль/л, 0,2 моль/л и 0,2 моль/л соответственно. Определите равновесную концентрацию CO (X) и исходную концентрацию H2 (Y).
Выберите из списка номера правильных ответов.
1) 0,1 моль/л; 2) 0,3 моль/л; 3) 0,5 моль/л; 4) 0,7 моль/л; 5) 0,9 моль/л; 6) 1,1 моль/л.
Запишите выбранные номера (X, Y).

Accepted Answer

По уравнению $CO + 3H_{2} \rightleftharpoons CH_{4} + H_{2}O$ вещества расходуются и образуются в отношении $1 : 3 : 1 : 1$, то есть водорода вступает в реакцию в 3 раза больше, чем оксида углерода(II), а метана и воды получается столько же, сколько прореагировало $CO$.
Судя по продуктам, к моменту равновесия образовалось $0{,}2$ моль/л $CH_{4}$ (и столько же $H_{2}O$), значит прореагировало $\Delta c(CO) = 0{,}2$ моль/л и $\Delta c(H_{2}) = 3 \cdot 0{,}2 = 0{,}6$ моль/л.
Равновесная концентрация $CO$: $c_{равн}(CO) = 0{,}5 - 0{,}2 = 0{,}3$ моль/л (X — ответ 2).
Исходная концентрация $H_{2}$: $c_{исх}(H_{2}) = c_{равн} + \Delta c = 0{,}1 + 0{,}6 = 0{,}7$ моль/л (Y — ответ 4).
Ответ: 24.