Решить задачу
Сверь числа и знаки с фото.
\(2H_2O \rightleftharpoons 2H_2 + O_2 - Q\) \(C_3H_6 + H_2 \rightleftharpoons C_3H_8 + Q\)
- Определите, в каком направлении сместится равновесие: а) при увеличении концентрации одного из исходных веществ; б) при повышении температуры; в) при повышении давления в следующих реакциях: \(2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3 + Q\) \(N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 + Q\) \(N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - Q\)
- Для какой химической реакции понижение температуры повлияет на смещение химического равновесия в сторону образования продуктов реакции? \(3O_2 \rightleftharpoons 2O_3 - Q\)
Краткий ответ по заданию 2: при увеличении концентрации одного из исходных веществ равновесие во всех трёх реакциях смещается вправо; при нагревании в первых двух — влево, в третьей — вправо; при повышении давления в первых двух — вправо, в третьей смещения нет.
\[ \begin{array}{c|c|c|c} \text{Реакция} & \uparrow c(\text{исх.}) & \uparrow T & \uparrow p\\ 2SO_2+O_2\rightleftharpoons 2SO_3+Q & \to & \leftarrow & \to\\ N_2+3H_2\rightleftharpoons 2NH_3+Q & \to & \leftarrow & \to\\ N_2+O_2\rightleftharpoons 2NO-Q & \to & \to & \text{без смещения} \end{array} \]
Стрелка \(\to\) означает сдвиг в сторону продуктов, \(\leftarrow\) — в сторону исходных веществ.
Почему так:
- Если добавить исходное вещество, система стремится его израсходовать, поэтому равновесие смещается вправо — к продуктам.
- При нагревании равновесие смещается в сторону эндотермической реакции. Запись \(+Q\) справа означает, что прямая реакция экзотермическая, поэтому при нагревании сдвиг влево. Запись \(-Q\) означает прямую эндотермическую реакцию, поэтому при нагревании сдвиг вправо.
- При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего числа молей газа. В первых двух реакциях слева \(3\) и \(4\) моль газа, справа \(2\), поэтому сдвиг вправо. В реакции \(N_2+O_2\rightleftharpoons2NO\) слева и справа по \(2\) моль газа, поэтому давление не смещает равновесие.
По заданию 3: в реакции
\[ 3O_2\rightleftharpoons 2O_3-Q \]
прямая реакция эндотермическая. Понижение температуры смещает равновесие влево, к \(O_2\), а не к продукту \(O_3\). Значит, эта реакция не подходит под условие «при понижении температуры — к продуктам». Чтобы усиливать образование озона, температуру нужно повышать. Общее правило: понижение температуры смещает равновесие в сторону экзотермической реакции, то есть туда, где выделяется тепло.
На первом фото нет формулировки задания — только сами уравнения. По температуре для них можно сказать: \(2H_2O\rightleftharpoons2H_2+O_2-Q\) при нагревании смещается вправо, а \(C_3H_6+H_2\rightleftharpoons C_3H_8+Q\) при нагревании — влево. Для вывода по давлению или концентрации нужен полный текст вопроса.
Обсуждение
3 сообщенияРеши задачу
По принципу Ле Шателье:
- увеличение концентрации исходного вещества смещает равновесие вправо, к продуктам;
- повышение температуры — в сторону эндотермической реакции;
- повышение давления при сжатии газовой смеси — в сторону меньшего числа молей газа.
Задание 2
| Реакция | а) увеличили концентрацию исходного вещества | б) повысили температуру | в) повысили давление |
|---|---|---|---|
| \(2SO_2+O_2\rightleftarrows2SO_3+Q\) | вправо | влево, к исходным веществам | вправо: \(3 \to 2\) моль газа |
| \(N_2+3H_2\rightleftarrows2NH_3+Q\) | вправо | влево, к исходным веществам | вправо: \(4 \to 2\) моль газа |
| \(N_2+O_2\rightleftarrows2NO-Q\) | вправо | вправо, к продуктам | не смещается: \(2 \to 2\) моль газа |
Задание 3
Понижение температуры смещает равновесие в сторону экзотермической реакции — той, где тепло выделяется, то есть в уравнении стоит \(+Q\) в прямой реакции.
Среди видимых уравнений:
\[ 3O_2\rightleftarrows2O_3-Q \]
прямая реакция эндотермическая, поэтому при понижении температуры равновесие сместится влево, к \(O_2\), а не к продукту.
А для реакции
\[ C_3H_6+H_2\rightleftarrows C_3H_8+Q \]
прямая реакция экзотермическая. Поэтому при понижении температуры равновесие сместится вправо — в сторону образования \(C_3H_8\).
Ответ к заданию 3: подходит реакция \(C_3H_6+H_2\rightleftarrows C_3H_8+Q\).
Если же в задании дана только реакция \(3O_2\rightleftarrows2O_3-Q\), то понижение температуры смещает её влево, то есть не в сторону продуктов.
