(a) Факторы, которые могут сместить равновесие в сторону продуктов реакции 2NF3(г) + 3H2(г) → 6HF(г) + N2(г) + Q:
Изменение концентраций:
- Увеличение концентрации реагентов (NF3 и H2) приведёт к сдвигу равновесия вправо, что способствует образованию большего количества продуктов (HF и N2).
Изменение давления:
- В данной реакции общее количество молекул газа уменьшилось с 5 (2 NF3 + 3 H2) до 4 (6 HF + N2). Увеличение давления сдвинет равновесие вправо.
Температура:
- Если реакция экзергоническая (выделяет тепло, как в данном случае, где стоит плюс Q), то по принципу Ле Шателье повышение температуры сдвинет равновесие влево (в сторону реагентов), а понижение температуры — вправо, что увеличит выход продуктов.
(b) Влияние охлаждения на состояние равновесия и выход продуктов в следующих реакциях:
2SO3(г) ⇌ 2SO2(г) + O2(г) - Q
- Охлаждение сдвинет равновесие вправо (в сторону продуктов), так как реакция экзотермическая.
H2(г) + I2(г) ⇌ 2HI(г) + Q
- Охлаждение приведёт к сдвигу равновесия влево, так как реакция экзотермическая.
N2(г) + O2(г) ⇌ 2NO(г) - Q
- Охлаждение сдвинет равновесие вправо (в сторону продуктов), так как реакция экзотермическая.
2NO(г) + O2(г) ⇌ 2NO2(г) + Q
- Охлаждение сдвинет равновесие влево, так как реакция экзотермическая.
C(тв) + 2Cl2(г) ⇌ CCl4(ж) + Q
- Охлаждение сдвинет равновесие влево, так как это экзотермическая реакция.
Теперь результат можно представить в таблице формата «влево», «вправо» / Ѵпр 2 / Ѵобр:
| Процесс | Влияние охлаждения |
|---|---|
| 1. 2SO3(г) ⇌ 2SO2(г) + O2(г) - Q | вправо |
| 2. H2(г) + I2(г) ⇌ 2HI(г) + Q | влево |
| 3. N2(г) + O2(г) ⇌ 2NO(г) - Q | вправо |
| 4. 2NO(г) + O2(г) ⇌ 2NO2(г) + Q | влево |
| 5. C(тв) + 2Cl2(г) ⇌ CCl4(ж) + Q | влево |
- Почему химическое равновесие является динамическим процессом? Химическое равновесие называется динамическим, потому что на этом этапе скорость прямой реакции (образование продуктов) равна скорости обратной реакции (образование реагентов). Это означает, что несмотря на то, что состав системы остается постоянным, молекулы продолжают непрерывное взаимодействие. Новые продукты образуются, и старые реагенты также распадаются, поэтому в системе идет постоянный обмен веществ, что поддерживает равновесие.