В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество метана и углекислого газа. Смесь нагрели. В результате протекания обратимой реакции CH₄(г) + CO₂(г) ⇆ 2CO(г) + 2H₂(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие, при котором концентрация водорода и углекислого газа составили 0,2 моль/л и 0,5 моль/л соответственно. Определите исходную концентрацию СО₂ (Х) и равновесную концентрацию СО (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 в таблицу под соответствующими буквами.

Для решения данной задачи воспользуемся понятием о химическом равновесии и запишем уравнение реакции: \[ \mathrm{CH_4(g)} + \mathrm{CO_2(g)} \leftrightarrow 2 \mathrm{CO(g)} + 2 \mathrm{H_2(g)} \] Обозначим исходные концентрации: - \( [\mathrm{CH_4}]_0 = A \) - \( [\mathrm{CO_2}]_0 = X \) (неизвестно, нужно найти) - \( [\mathrm{CO}]_0 = 0 \) - \( [\mathrm{H_2}]_0 = 0 \) Обозначим изменения концентраций: - Приступим к реакции с некоторым количеством \( \xi \), т.е. в процессе реакции: \[ \begin{cases} [\mathrm{CH_4}] = A - \xi \\ [\mathrm{CO_2}] = X - \xi \\ [\mathrm{CO}] = 2\xi \\ [\mathrm{H_2}] = 2\xi \end{cases} \] По условию, в состоянии равновесия концентрации следующие: - \( [\mathrm{H_2}] = 0,2 \) моль/л - \( [\mathrm{CO_2}] = 0,5 \) моль/л Из концентраций водорода: \[ 2\xi = 0,2 \Rightarrow \xi = 0,1 \] Из концентраций CO₂ в равновесии: \[ X - \xi = 0,5 \Rightarrow X - 0,1 = 0,5 \Rightarrow X = 0,6 \] Итак, исходная концентрация \( \mathrm{CO_2} \): \[ \boxed{X = 0,6 \text{ моль/л}} \] Также из выражения для водорода видно, что концентрация водорода в равновесии напрямую связана с количеством реакции отключения. На вопрос о равновесной концентрации CO (Y): \[ [\mathrm{CO}] = 2\xi = 0,2 \text{ моль/л} \] Следовательно, ответ по исходной концентрации \( \mathrm{CO_2} \) — 0,6 моль/л, что соответствует варианту №6. **Ответ:** | Обозначение | Значение | |--------------|----------| | \(X\) (исходная \( \mathrm{CO_2} \)) | 6 | | \(Y\) (равновесная \( \mathrm{CO} \)) | 4 | **Выбор правильных вариантов:** - \(X = 0,6 \text{ моль/л} \Rightarrow \boxed{6}\) (номер 6) - \(Y = 0,2 \text{ моль/л} \Rightarrow \boxed{2}\) (номер 2) Если нужно записать только номера в таблицу, то: - Для \(X\) — 6 - Для \(Y\) — 2 Пожалуйста, уточните, если нужно полностью сформировать таблицу или выбрать только одни ответы.