В реактор объемом 20 л поместили 32 г метана и воду. В результате протекания обратимой химической реакции:

CH₄ (г) + H₂O (г) ↔ CO (г) + 3H₂ (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие. Равновесные концентрации водяного пара и водорода составили 0,2 моль/л и 0,15 моль/л соответственно. 

Определите равновесную концентрацию метана (Х) и исходную концентрацию воды (Y).

Выберите из списка номера правильных ответов:

1) 0,01 моль/л

2) 0,1 моль/л

3) 0,05 моль/л

4) 0,25 моль/л

5) 0,2 моль/л

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Генриха и уравнение равновесия.

Уравнение Генриха для данной реакции будет иметь вид:
\[K_c = \frac{[CO][H_2]^3}{[CH_4][H_2O]}\]

где \(K_c\) - константа равновесия для данной реакции.

Из условия задачи мы знаем, что равновесные концентрации водяного пара и водорода составляют 0,2 моль/л и 0,15 моль/л соответственно. Подставим эти значения в уравнение и найдем значение \(K_c\):
\[K_c = \frac{0,2 \cdot 0,15^3}{X \cdot Y} = 0,2 \cdot 0,15^3\]

Теперь, зная значение \(K_c\), мы можем найти равновесную концентрацию метана (X) и исходную концентрацию воды (Y).

Таким образом, ответом на ваш вопрос будет: равновесная концентрация метана (X) составляет 0,05 моль/л, исходная концентрация воды (Y) составляет 0,1 моль/л.

Правильный ответ: 3) 0,05 моль/л, 2) 0,1 моль/л.