Чтобы определить, для каких реакций повышение давления приведёт к смещению равновесия в том же направлении, что и понижение температуры, нужно рассмотреть принцип Ле Шателье. Этот принцип гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать снаружи (например, изменением давления или температуры), то равновесие сместится в том направлении, которое противодействует этому воздействию.
При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего числа газообразных молекул. При понижении температуры равновесие также смещается в сторону экзотермических реакций (поскольку выделение тепла "освобождает" систему от изменения температуры). Теперь давайте рассмотрим каждую реакцию:
a) \( 2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3 + Q \)
- Слева: 3 молекулы (2 \(SO_2\) и 1 \(O_2\)); Справа: 2 молекулы \(SO_3\).
- Повышение давления сместит равновесие вправо (к 2 молекулам), а понижение температуры также смещает вправо (экзотермическая).
- Ответ: Да.
b) \( N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - Q \)
- Слева: 2 молекулы; Справа: 2 молекулы (2 \(NO\)).
- Изменение давления не на что повлияет (число молекул одинаковое), но понижение температуры сместит вправо, так как реакция эндотермическая.
- Ответ: Нет.
в) \( CO + H_2O (г) \rightleftharpoons CO_2 + H_2 + Q \)
- Слева: 2 молекулы; Справа: 2 молекулы.
- Аналогично предыдущему, изменение давления не приведет к смещению, но понижение температуры может сместить вправо.
- Ответ: Нет.
г) \( 2CO + O_2 \rightleftharpoons 2CO_2 + Q \)
- Слева: 3 молекулы (2 \(CO\) и 1 \(O_2\)); Справа: 2 молекулы \(CO_2\).
- Повышение давления сместит вправо (к 2 молекулам), а понижение температуры также будет смещать вправо.
- Ответ: Да.
д) \( CO_2 + C (тв) \rightleftharpoons 2CO - Q \)
- Слева: 1 молекула \(CO_2\) и 1 твердая молекула \(C\); Справа: 2 молекулы \(CO\).
- Повышение давления сместит вправо (к 2 молекулам), а понижение температуры также сместит вправо.
- Ответ: Да.
Итак, реакции, для которых повышение давления приведет к смещению равновесия в том же направлении, что и понижение температуры, это:
- a)
- г)
- д)
Если у вас возникнут дополнительные вопросы или потребуется уточнение, не стесняйтесь спрашивать!