Задание 23 ЕГЭ по химии

Question

В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество порошка графита и водяного пара. В результате протекания обратимой реакции
C(тв.) + H2O(г.) <=> H2(г.) + CO(г.)
в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрации водяного пара и водорода составили 0,2 моль/л и 0,3 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию H2O (X) и равновесную концентрацию 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

Реакция обратимая, графит — твёрдое вещество, поэтому в расчёте участвуют только газы:
Уравнение: $C + H_{2}O \rightleftharpoons H_{2} + CO$. Коэффициенты при $H_{2}O$, $H_{2}$ и $CO$ равны 1, значит вещества расходуются и образуются в равных количествах: сколько моль/л водяного пара прореагировало, столько же моль/л водорода и оксида углерода(II) образовалось.
Изменение концентраций. К моменту равновесия образовалось $0{,}3$ моль/л $H_{2}$, следовательно, прореагировало $0{,}3$ моль/л $H_{2}O$ и образовалось $0{,}3$ моль/л $CO$.
Исходная концентрация водяного пара: $X = 0{,}2 + 0{,}3 = 0{,}5$ моль/л.
Равновесная концентрация оксида углерода(II): $Y = 0{,}3$ моль/л.
Итог: X — 0,5 моль/л (вариант 5), Y — 0,3 моль/л (вариант 3). Ответ: 53.