Давайте решим задачу поэтапно, чтобы найти равновесные концентрации хлора (X) и воды (Y).
Шаг 1. Расстановка исходных данных
Изначальные концентрации:
- Хлор (Cl₂): ( C_{Cl_2}^{initial} = 1.5 \text{ моль/л} )
- Вода (H₂O): ( C_{H_2O}^{initial} = 1.2 \text{ моль/л} )
- Хлороводород (HCl): ( C_{HCl} = 0.4 \text{ моль/л} ) (при равновесии)
Общие обозначения:
- Пусть ( x ) — количество хлора, которое прореагировало (уменьшение концентрации хлора - исходящая величина).
- Пусть ( y ) — количество воды, которое прореагировало.
Обратите внимание, что реакция идет по следующему уравнению:
[
2Cl_2 + 2H_2O \rightleftharpoons 4HCl + O_2
]
На основе стехиометрии:
- Для каждого ( x ), солью – ( 2x ) моль/л хлора и воды прореагирует.
- Образуется — ( 4x ) моль/л HCl и ( x ) моль/л O₂.
Шаг 2. Определение связанных переменных
Из уравнения реакции видно, что:
[
\text{Количество прореагировавших молей } Cl_2: \quad 2x
]
[
\text{Концентрация } Cl_2 \text{ в равновесии:} \quad C_{Cl_2} = 1.5 - 2x
]
Аналогично для воды:
[
C_{H_2O} = 1.2 - 2x
]
Концентрация хлороводорода:
[
C_{HCl} = 4x
]
Из условия,
[
C_{HCl} = 0.4 \Rightarrow 4x = 0.4 \Rightarrow x = 0.1
]
Теперь можем найти равновесные концентрации хлора и воды:
[
C_{Cl_2} = 1.5 - 2 \times 0.1 = 1.5 - 0.2 = 1.3 \text{ моль/л}
]
[
C_{H_2O} = 1.2 - 2 \times 0.1 = 1.2 - 0.2 = 1.0 \text{ моль/л}
]
Шаг 3. Итоговые концентрации
- Хлор (X) = 1.3 моль/л
- Вода (Y) = 1.0 моль/л
Вывод:
Правильные ответы — 1 для концентрации хлора и 2 для воды.
Ответ:
- X = 1.3 моль/л (номер 5)
- Y = 1.0 моль/л (номер 2)
Если нужно, я могу помочь составить таблицу с выбранными ответами.