Задание 23 ЕГЭ по химии

Question

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество пропана и водяного пара. В результате протекания обратимой реакции C3H8(г.) + 3H2O(г.) <=> 3CO(г.) + 7H2(г.)
в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации пропана, воды и монооксида углерода составили 0,2 моль/л, 0,2 моль/л и 0,6 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию C3H8 (X) и равновесную концентрацию H2 (Y).
1) 0,4 моль/л
2) 0,6 моль/л
3) 0,8 моль/л
4) 1,0 моль/л
5) 1,2 моль/л
6) 1,4 моль/л
Запишите выбранные номера (X, Y).

Accepted Answer

Реакция: $C_{3}H_{8} + 3H_{2}O \rightleftharpoons 3CO + 7H_{2}$. По коэффициентам количества веществ изменяются так: на каждый 1 моль вступившего в реакцию пропана расходуется 3 моль воды и образуется 3 моль $CO$ и 7 моль $H_{2}$, то есть изменение концентрации $CO$ в 3 раза, а $H_{2}$ — в 7 раз больше изменения концентрации пропана.
Монооксид углерода в исходной смеси отсутствовал, значит вся его равновесная концентрация — образовавшаяся: $\Delta c(CO) = 0{,}6$ моль/л.
Отсюда прореагировало пропана: $\Delta c(C_{3}H_{8}) = 0{,}6 : 3 = 0{,}2$ моль/л.
Исходная концентрация пропана — это то, что прореагировало, плюс то, что осталось к моменту равновесия: $X = c_{исх}(C_{3}H_{8}) = 0{,}2 + 0{,}2 = 0{,}4$ моль/л.
Водорода образовалось в 7 раз больше, чем прореагировало пропана, а исходно его не было, поэтому $Y = c_{равн}(H_{2}) = 7 \cdot 0{,}2 = 1{,}4$ моль/л.
Проверка по воде: её израсходовано $3 \cdot 0{,}2 = 0{,}6$ моль/л, значит исходная концентрация $H_{2}O$ равна $0{,}6 + 0{,}2 = 0{,}8$ моль/л — все величины положительны, расчёт согласован.
Ответ: 16.