В реактор с постоянным объёмом 4 л поместили некоторое количество угарного газа и кислорода. В результате протекания обратимой реакции:

О₂ (г) + 2СО (г) ⇄ 2СО₂ (г)

в реакционной системе установилось химическое равновесие. Исходная концентрация CO составляла 0,3 моль/л, а равновесные концентрации кислорода и углекислого газа составили 0,05 моль/л и 0,2 моль/л соответственно. 

Определите исходную массу О₂ (X) и массу CO (Y), находящегося в равновесии.

Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон действующих масс, который утверждает, что при установлении равновесия отношение концентраций реагентов и продуктов химической реакции остается постоянным.

Дано:
- Исходная концентрация CO (угарного газа) = 0,3 моль/л
- Равновесные концентрации O2 (кислорода) и CO2 (углекислого газа) = 0,05 моль/л и 0,2 моль/л соответственно

Из уравнения реакции видно, что коэффициент при O2 в реакции равен 1, а при CO равен 2. Это означает, что каждый моль O2 реагирует с 2 молями CO.

1. Найдем количество молей CO, которые реагировали:
Пусть количество молей CO, которое реагировало, равно x моль.
Так как коэффициент при CO в реакции равен 2, то количество молей O2, которое реагировало, равно 0.5x моль.

2. Рассчитаем количество молей CO в равновесии:
Изначальное количество молей CO = 0,3 моль/л * 4 л = 1,2 моль
Количество молей CO в равновесии = 1,2 моль - x моль

3. Найдем количество молей O2 в равновесии:
Количество молей O2 в равновесии = 0,05 моль/л * 4 л = 0,2 моль

Теперь мы можем решить систему уравнений:
1. x + 0.5x = 1,2
2. 0.2 = 0.3 - x

Решив эту систему уравнений, найдем x = 0,8 моль.

Исходная масса O2 (X):
Масса одного моля O2 = молярная масса O2
Молярная масса O2 = 32 г/моль
Исходная масса O2 = 0,8 моль * 32 г/моль = 25,6 г

Масса CO (Y) в равновесии:
Масса одного моля CO = молярная масса CO
Молярная масса CO = 28 г/моль
Масса CO в равновесии = (1,2 моль - 0,8 моль) * 28 г/моль = 11,2 г

Итак, исходная масса O2 (X) равна 25,6 г, а масса CO (Y) в равновесии равна 11,2 г.