реактор постоянного объёма поместили оксид азота(IV), кислород и водяные пары. В результате протекания обратимой реакции 4NO₂(г) + O₂(г) + 2H₂O(г) ⇆ 4HNO₃(г) в реакционной системе…

Для решения задачи воспользуемся принципом равновесия в химии и методом стехиометрии. Мы знаем, что в реакционной системе установилось равновесие, и по данным условиям, мы можем определить исходные концентрации реагентов.

Дано:

• Концентрация \( NO_2 \) (оксид азота(IV)) на равновесии = 0,4 моль/л
• Концентрация \( O_2 \) (кислород) на равновесии = 0,7 моль/л
• Концентрация \( HNO_3 \) (азотная кислота) на равновесии = 2,4 моль/л

Реакция имеет вид:

\[ 4NO_2(г) + O_2(г) + 2H_2O(г) ⇆ 4HNO_3(г) \]

Шаг 1: Определим изменения концентрации

Давайте обозначим начальные концентрации оксида азота(IV) как \( X \) и кислорода как \( Y \).

По уравнению реакции видно, что:

• На 4 моль \( NO_2 \) (оксид азота(IV)) необходимо 1 моль \( O_2 \) и 2 моль \( H_2O \) для образования 4 моль \( HNO_3 \).

Входные данные:

После протекания реакции, по условию у нас:

• \( [HNO_3] = 2,4 \) моль/л, значит изменение концентрации \( NO_2 \) и \( O_2 \) при образовании 2,4 моль/л \( HNO_3 \) будет следующем:

1. NO2: \[ \Delta [NO_2] = -\frac{4}{4} \cdot 2,4 = -2,4 \text{ моль/л} \] Это значит, что на производство 2,4 моль/л кислоты у нас уменьшилась концентрация \( NO_2 \) на 2,4 моль/л.

2. O2: \[ \Delta [O_2] = -\frac{1}{4} \cdot 2,4 = -0,6 \text{ моль/л} \]

Шаг 2: Найдем исходные концентрации

Теперь мы можем записать:

• Концентрация \( NO_2 \) на равновесии: \[ [NO_2]_{eq} = X - 2,4 = 0,4 \] Отсюда: \[ X = 0,4 + 2,4 = 2,8 \text{ моль/л} \]

• Концентрация \( O_2 \) на равновесии: \[ [O_2]_{eq} = Y - 0,6 = 0,7 \] Отсюда: \[ Y = 0,7 + 0,6 = 1,3 \text{ моль/л} \]

Шаг 3: Подведение итогов

Итак, мы нашли:

• Исходная концентрация оксида азота(IV) \( X = 2,8 \) моль/л
• Исходная концентрация кислорода \( Y = 1,3 \) моль/л

Ответ:

Номера правильных ответов:

• \( X = 2,8 \) моль/л (это 5)
• \( Y = 1,3 \) моль/л (это 1)

Записываем в таблицу:

• A: 5
• B: 1

Если у вас есть дополнительные вопросы или уточнения, не стесняйтесь задавать!