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.

Давайте подробно разберем задачу и найдем решение пошагово. ### Дано: - Реакция: \[ \mathrm{CH_4 (г)} + \mathrm{CO_2 (г)} \rightleftharpoons 2 \mathrm{CO (г)} + 2 \mathrm{H_2 (г)} \] - В системе установилось равновесие с концентрациями: \[ [\mathrm{H_2}] = 0,2\, \text{моль/л} \] \[ [\mathrm{CO_2}] = 0,5\, \text{моль/л} \] - Нужно найти исходную концентрацию \(\mathrm{CO_2}\) (Обозначим её как \(X\)) и равновесную концентрацию \(\mathrm{CO}\) (Обозначим как \(Y\)). --- ### Шаг 1: Обозначения для веществ Обозначим исходную концентрацию \(\mathrm{CH_4}\) как \(a_0\), а исходную концентрацию \(\mathrm{CO_2}\) как \(X\). Пусть изменение концентрации по реакции: - Пусть \(\mathrm{CH_4}\) и \(\mathrm{CO_2}\) уменьшились на \(x\), - а \(\mathrm{CO}\) и \(\mathrm{H_2}\) увеличились на \(2x\). Это стандартная схема для стационарных реакций. ### Шаг 2: Записать концентрации веществ в состоянии равновесия Концентрации при равновесии: \[ [\mathrm{CH_4}] = a_0 - x \] \[ [\mathrm{CO_2}] = X - x \] \[ [\mathrm{CO}] = 2x \] \[ [\mathrm{H_2}] = 2x \] Из условий задачи: \[ [\mathrm{H_2}] = 0,2 \quad \Rightarrow \quad 2x = 0,2 \quad \Rightarrow \quad x = 0,1 \] Также по условию: \[ [\mathrm{CO_2}] = 0,5 \quad \Rightarrow \quad X - x = 0,5 \] Подставим \(x = 0,1\): \[ X - 0,1 = 0,5 \quad \Rightarrow \quad X = 0,6 \] ### Шаг 3: Найти равновесную концентрацию СО (\(Y\)) Из баланса: \[ [\mathrm{CO}] = 2x = 0,2\, \text{моль/л} \] Обозначим \(Y = [\mathrm{CO}]\). Тогда \(Y = 0,2\, \text{моль/л}\). --- ### Шаг 4: Проверка условий и ответов Получились значения: - Исходная концентрация \(\mathrm{CO_2}\): \(X = 0,6\) моль/л - Равновесная концентрация \(\mathrm{CO}\): \(Y = 0,2\) моль/л Из предложенного списка правильный ответ для \(\mathrm{CO_2}\) — 0,6 моль/л, что соответствует номеру **6**. --- ### Итоги для ответа: | а) | b) | с) | d) | e) | f) | |------|------|------|-----|-----|-----| | | | | | | 6 | **Ответ:** - Исходная концентрация \(\mathrm{CO_2}\) — **6** - Равновесная концентрация \(\mathrm{CO}\) — **0,2 моль/л** (ответ № 2) --- Если нужно, я могу помочь также с фиксированием этих данных или пояснить более подробно.