Задание №23 ЕГЭ Химия с ответом и решением
Ответ: 54
Условие
В реактор постоянного объема поместили некоторое количество аммиака и нагрели. В результате протекания обратимой реакции
2NH₃ _ (г) ⇄ N₂ _ (г) + 3H₂ _ (г)
в реакционной системе установилось химическое равновесие. При этом равновесные концентрации аммиака и азота составили 0,1 моль/л и 0,3 моль/л соответственно.
Определите равновесную концентрацию H₂ (X) и исходную концентрацию NH₃ (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 в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| X | Y |
|---|
Подсказки — как подойти к решению
- Аммиак в этой реакции разлагается: азота образуется вдвое меньше, чем израсходовано аммиака, а водорода — втрое больше, чем образовалось азота.
- Водорода в исходной смеси не было, поэтому его равновесная концентрация равна образовавшемуся количеству, а исходную концентрацию аммиака получают сложением.
- Проверьте, что исходная концентрация аммиака больше равновесной: расхождение укажет на ошибку в знаке или в коэффициентах.
Решение
По условию объем системы постоянный, поэтому количества веществ в системе пропорциональны их концентрациям. Согласно уравнению обратимой реакции
2NH₃ _ (г) ⇄ N₂ _ (г) + 3H₂ _ (г)
на образование 1 моль азота и 3 моль водорода расходуется 2 моль аммиака. Отсюда следует, что на образование 0,3 моль азота затратилось 0,6 моль аммиака, а количество образовавшегося в результате реакции водорода в 3 раза больше, чем количество образовавшегося азота (0,9 моль). Равновесная концентрация продукта реакции равна сумме исходного количества и образовавшегося. Изначально в системе водорода не было, следовательно, равновесная концентрация H₂ равна 0 + 0,9 = 0,9 моль/л. Тогда исходная концентрация NH₃, определяемая как сумма прореагировавшего количества вещества и равновесного (на единицу объема), будет равна 0,6 + 0,1 = 0,7 моль/л.
Ответ: 54.
Типичные ошибки
- Ученик перенёс в первую строку равновесную концентрацию азота, хотя водорода по уравнению образуется втрое больше.
- Ученик вычел равновесную концентрацию аммиака из прореагировавшего количества вместо сложения, поэтому исходная концентрация оказалась заниженной.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №23 по химии · Разбор темы №23 с нуля