Задание 23 ЕГЭ по химии

Question

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида азота(IV). В результате протекания обратимой реакции
2NO2(г) <=> 2NO(г) + O2(г)
в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации оксида азота(IV) и кислорода составили 0,4 моль/л и 0,3 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию NO2 (X) и равновесную концентрацию NO (Y).
Выберите из списка номера правильных ответов.
1) 0,2 моль/л 2) 0,4 моль/л 3) 0,6 моль/л 4) 0,8 моль/л 5) 1,0 моль/л 6) 1,2 моль/л.
Запишите выбранные номера (X, Y).

Accepted Answer

Разберём задачу по шагам.
Уравнение реакции и соотношение коэффициентов. $2NO_{2} \rightleftharpoons 2NO + O_{2}$. Из коэффициентов видно: сколько моль/л $NO_{2}$ прореагировало, столько же моль/л $NO$ образовалось (2 : 2), а кислорода образуется вдвое меньше (2 : 1).
Изменение концентраций. Кислорода в исходной смеси не было, значит весь равновесный $O_{2}$ — продукт реакции: $\Delta c(O_{2}) = 0{,}3$ моль/л. Тогда $\Delta c(NO) = 2 \cdot 0{,}3 = 0{,}6$ моль/л и $\Delta c(NO_{2}) = 2 \cdot 0{,}3 = 0{,}6$ моль/л (израсходовано).
Исходная концентрация $NO_{2}$ (X). Исходная концентрация равна сумме оставшейся равновесной и израсходованной: $c_{исх}(NO_{2}) = 0{,}4 + 0{,}6 = 1{,}0$ моль/л.
Равновесная концентрация $NO$ (Y). Изначально $NO$ не было, поэтому его равновесная концентрация равна образовавшейся: $c_{равн}(NO) = 0{,}6$ моль/л.
Ответ: X — 1,0 моль/л (вариант 5), Y — 0,6 моль/л (вариант 3), то есть 53.