В замкнутом сосуде протекает обратимый процесс диссоциации
Состояние системы, при котором скорости прямой и обратной реакции равны, называют химическим равновесием. Состояние равновесия характеризуют константой равновесия (Кс).
Гомогенная система:
2SO2 (г) + O2 (г) 2SO3(г)
где [ ] – равновесные концентрации веществ.
Гетерогенная система:
Fe2O3 (т) + 3H2 (г) 3 Fe (т) + 3H2O (г).
В выражение константы равновесия гетерогенной реакции, как и в выражение закона действия масс, входят только концентрации веществ, находящихся в жидкой или газообразной фазе, так как концентрации твёрдых веществ остаются, как правило, постоянными.
Принцип Ле Шателье. На состояние равновесия системы влияют давление, концентрация реагирующих веществ и температура. Система может находиться в состоянии равновесия бесконечно долго. Если изменить условия его существования, равновесие будет нарушено. Со временем установится новое состояние равновесия, но с другими равновесными концентрациями. Переход из одного равновесного состояния в другое называют смещением равновесия. Качественно определить направление смещения равновесия позволяет принцип Ле Шателье (1884): если находящаяся в истинном равновесии система подвергается внешнему воздействию, равновесие смещается в направлении, которое способствует ослаблению этого воздействия.
Пример 1. Для реакции N2 (г) + 3H2 (г) 2NH3 (г) при изменении параметров равновесие смещается: 1) с увеличением
2) с увеличением Р
Пример 2. В системе А(г) + 2В(г) D(г) равновесные концентрации, моль/л: [A] = 0,06; [B] = 0,12; [D] = 0,216. Найти константу равновесия реакции и исходные концентрации веществ А и В.
Решение. Константа равновесия данной реакции выражается уравнением
Обозначим исходные концентрации веществ С0, концентрации прореагировавших веществ – Спрор; С0 = Спрор + [ ].
Согласно уравнению реакции
САпрор = [D],СА0 = САпрор + [А] = 0,216 + 0,06 = 0,276 моль/л.
СВпрор =2 [D], СВ0 = СВпрор + [В] =2 0,216 + 0,12 = 0,552 моль/л.
Задания к подразделу 2.3
- 61. При синтезе аммиака в равновесии находится 1 моль водорода, 2 моль азота и 8 моль NH3. Во сколько раз исходное количество N2 больше равновесного?
- 62. В замкнутом сосуде протекает обратимый процесс диссоциации PCl5 (г) PCl3 (г) + Cl2 (г). Начальная концентрация PCl5 равна 2,4 моль/л. Равновесие установилось после того, как 33,3% PCl5 продиссоциировало. Вычислить равновесные концентрации всех веществ и Кс.
- 63. В сосуде емкостью 1 л при 410 оС смешали 1 моль H2 и 1 моль I2. Вычислить, при каких концентрациях устанавливается химическое равновесие, если константа равновесия равна 48.
- 64. В сосуде объемом 0,5 л находятся 0,5 моль H2 и 0,5 моль N2. При некоторой температуре к моменту установления равновесия образовалось 0,02 моль NH3. Вычислить константу химического равновесия.
- 65. В обратимой реакции CO (г) + Cl2 (г) COCl2 (г) установились следующие равновесные концентрации веществ, моль/л: [CO] = 0,1; [Cl2] = 0,4; [COCl2] = 4. Вычислить Кравн и исходные концентрации Cl2 и CO.
- 66. Определить объемный состав смеси в момент равновесия для системы Cграфит + O2 (г) CO2 (г), если при 1300 оС Кс = 0,289.
- 67. Равновесие в системе CO(г) + H2O(г) H2(г) + CO2(г) установилось при следу-ющих концентрациях веществ, моль/л: [CO] = 0,04; [H2O] = 0,08; [CO2] = 0,08. Вычислить Кc и начальные концентрации CO и H2O.
- 68. Константа равновесия системы 2N2 (г) + O2 (г) 2N2O (г) равна 1,21. Равновесные концентрации, моль/л: [N2] = 0,72; [N2O] = 0,84. Рассчитать исходную и равновесную концентрации кислорода.
- 69. Равновесие в системе CO (г) + H2O (г) H2 (г) + CO2 (г) установилось при сле-дующих концентрациях веществ, моль/л: [CO] = 1; [H2O] = 4; [H2] = [CO2] = 2. Вычислить равновесные концентрации, которые установились после повышения концентрации CO в три раза. В каком направлении сместится равновесие?
- 70. Рассчитать константу равновесия реакции CO(г) + Cl2 (г) COCl2 (г), если исходные концентрации CO и Cl2 составляли 4 моль/л, а равновесная концентрация COCl2 равна 2 моль/л.
- 71. Равновесие в системе 2CO (г) + O2 (г) 2CO2 (г) установилось при следующих концентрациях веществ, моль/л: [CO] = 1,2; [O2] = 0,1; [CO2] = 4. Вычислить исходную концентрацию CO.
- 72. Определить направление смещения равновесия при увеличении давления в системе 2CO (г) 2CO2 (г) + С(г). Ответ пояснить.
- 73. Константа равновесия процесса CO (г) + Cl2 (г) COCl2 (г) при определенных условиях равна 4. Равновесные концентрации веществ составляют, моль/л: [Cl2]= 0,5; [COCl2] = 2. Определить равновесную концентрацию CO.
- 74. При каких условиях в равновесной системе N2(г) + 3H2(г) 2NH3(г), 0298 = – 92,4 кДж можно максимально увеличить выход NH3?
- 75. Исходные концентрации оксида азота (II) и хлора в гомогенной системе 2NO(г) + Cl2(г) 2NOCl (г) составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислить Кс , если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% оксида азота (II).
- 76. Две реакции протекали с такой скоростью, что за единицу времени в первой реакции образовалось 3 г сероводорода, а во второй 10 г йодоводорода. Какая из реакций протекала с большей средней скоростью? Ответ пояснить.
- 77. В сосуде объемом 2 л смешали газ А (4,5 моль) и газ В (3 моль). Газы А и В реагируют в соответствии с уравнением А + В = С. Через 20 с в системе образовалось 2 моль газа С. Определить среднюю скорость реакции. Сколько моль газов А и В осталось в системе?
- 78. Равновесие гомогенной системы 4HCl(г) + O2(г) 2H2O (г) + 2Cl2(г) установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ, моль/л: [H2O] = 0,14; [Сl2] = 0,14; [HCl] = 0,20; [O2] = 0,32. Вычислите исходные концентрации хлористого водорода и кислорода.
- 79. Вычислите константу равновесия для системы CO(г) + H2O(г) СO2(г) + H2 (г), если равновесные концентрации веществ, моль/л: [CO] = 0,004; [H2O] = 0,084; [CO2] = 0,016; [H2] = 0,016.
- 80. Константа равновесия гомогенной системы CO(г) + H2O(г) СO2(г) + H2(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации реаги-рующих веществ, если исходные концентрации, моль/л: СCO = 0,10; СH2O= 0,40.
Задания 81-100. Напишите математическое выражение Кс (константы химического равновесия) для обратимых реакций и укажите направление смещения равновесия при изменении условий:
а) уменьшении парциального давления одного из исходных газообразных веществ; б) понижении давления; в) повышении температуры.
Номер задания | Уравнение реакции | Н0, кДж/моль |
81 | 2N2O (г) + O2(г) 4NO (г) | 196 |
82 | 4NH3(г) + 5 O2 (г) 4NO (г) + 6 H2O (г) | 908 |
83 | 2H2S (г) + 3 O2 (г) 2 SO2 (г) + 2 H2O (г) | 1038 |
84 | CO2 (г) + H2 (г) CO(г) + H2O(г) | 41 |
85 | 2 H2 (г) + O2 (г) 2 H2O (г) | – 484 |
86 | 2 SO2 (г) + O2(г) 2SO3(г) | – 196 |
87 | 2NO (г) + O2 (г) 2 NO2 (г) | – 112 |
88 | Fe3O4 (т) + H2 (г) 3 FeO (т) + H2O (г) | 62 |
89 | FeO (т) + H2 (г) Fe (т) + H2O (г) | – 272 |
90 | C( графит) + H2O (г) CO (г) + H2 (г) | 131 |
91 | CO (г) + H2O (г) CO2 (г) + H2(г) | – 41 |
92 | SO3 (г) + H2 (г) SO2 (г) + H2O (г) | – 144 |
93 | H2 (г) + Cl2 (г) 2HCl (г) | – 184 |
94 | FeO (т) + CO (г) Fe (т) + CO2 (г) | – 11 |
95 | 2ZnS (т) + 3 O2 (г) 2 ZnO (т) + 2SO2 (г) | – 878 |
96 | N2 (г) + 3 H2 (г) 2 NH3 (г) | – 92 |
97 | СaCO3 (т) СaO (т) + CO2 (г) | 175 |
98 | 2 MgCl2 (т) + 2 O2 (г) 2 MgO (т) + 2 Cl2 (г) | 82 |
99 | Сa(OH)2 (т) CaO (т) + H2O (г) | 48 |
100 | H2O (г) + CO (г) CO2 (г) + H2 (г) | – 41 |
Источник
Задача 356.
Для реакции Н2(г) + Br2(г) = 2HBr(г) при некоторой температуре К = 1. Определить состав (в процентах по объему) равновесной реакционной смеси, если исходная смесь состояла из 3 молей Н2 и 2 молей Вг2.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:
Н2(г) + Br2(г) = 2HBr(г)
Согласно уравнению реакции из 1 моля Н2 и 1 Br2 образуется 2 моль HBr. Обозначим количество израсходованных исходных веществ через x. Тогда равновесные концентрации реагирующих веществ будут раны:
[Н2] = (3 – х) моль/л, [Br2] = (2 – х) моль/л, [HBr] = (2х) моль/л. Подставив эти значения концентраций в выражение константы равновесия реакции, рассчитаем значение x:
Тогда равновесные концентрации веществ будут равны:
[Н2] = 3 – 0,808 = 2,192 моль/л;
[Br2] = 2 – 0,808 = 1,192 моль/л;
[HBr] = 2 . 0,808 = 1,616 моль/л.
Находим объёмы газов в равновесной системе, учитывая, что 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает 22,4л, получим:
Тогда общий объём газовой равновесной системы будет равен 112 л (49,1 + 26,7 + 36,2 = 112).
Теперь определим состав газов (в процентах по объему) равновесной реакционной смеси по формуле:
w% – объёмная доля вещества, выраженная в процентах, V(в-ва) – объём вещества, V(смеси) – общий объём газовой смеси.
Тогда
Ответ: 43,84% Н2; 23,84% Br2; 32,32%HBr.
Задача 357.
Константа равновесия реакции равна единице. Сколько процентов вещества А подвергнется превращению, если смешать З моля вещества А и 5 молей вещества В?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:
А(г) + В(г) = С(г) + D(г)
Согласно уравнению реакции из 1 моля вещества А и 1 моля вещества В образуется по 1 молю веществ С и D. Обозначим равновесные концентрации веществ С и D через x. Тогда равновесные концентрации веществ будут раны: [C] = [D] = моль/л, [A] = (3 – х)моль/л, [B] = (5 – х)моль/л. Подставив эти значения концентраций в выражение кон-станты равновесия реакции, рассчитаем значение x:
Теперь рассчитаем, сколько процентов вещества А подвергнется превращению из пропорции:
3 : 100 = 1,875 : x; x = (1,875 . 100)/3 = 62,5%
Ответ: 62,5%.
Задача 358.
После смешивания газов А и В в системе А(г) + В(г) = С(г) + D(г) устанавливается равновесие при следующих концентрациях: [B] = 0,05 моль/л; [C] = 0,02 моль/л. Константа равновесия реакции равна 4.102. Найти исходные концентрации веществ А и В.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:
А(г) + В(г) = С(г) + D(г) .
Согласно уравнению реакции из 1 моля вещества А и 1 моля вещества В образуется по 1 молю веществ С и D.
Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0,02 моля вещества С, то такое же количество образовалось вещества D, было израсходовано по 0,02 моля веществ А и В.
Сначала найдём концентрацию вещества А из выражения для константы равновесия реакции:
Отсюда рассчитаем искомые исходные концентрации веществ А и В:
[A]0 = 0,2 + 0,02 = 0,22 моль/л;
[B]0 = 0,05 + 0.02 = 0,07 моль/л.
Ответ: [A]0 = 0,22 моль/л; [B]0 = 0,07 моль/л.
Задача 359.
Найти константу равновесия реакции N2O4 ⇔ 2NO2, если начальная концентрация N2O4 составляла 0,08 моль/л, а к моменту наступления равновесия диссоциировало 50% N2O4.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид: N2O4 ⇔ 2NO2. Из уравнения реакции следует, что из 1 моля N2O4 образуется 2 моля NO2. Поскольку по условию задачи 50% N2O4 диссоциировало, то количество N2O4, продиссоциировавшегося составляет 0,04 моль/л (0,08 . 0,5 = 0,04).
Тогда равновесные концентрации участвующих веществ будут равны:
[N2O4]0 = 0,08 – 0,04 = 0,04 моль/л;
[NO2]0 = 0,04 .2 = 0,08 моль/л
Выражение для константы равновесия для данной реакции будет иметь вид:
Подставляя в это выражение данные из задачи, получим:
Ответ: 0,16
Задача 360.
В замкнутом сосуде протекает реакция АВ(г) ⇔ А(г) + В(г) Константа равновесия реакции равна 0,04, а равновесная концентрация вещества В составляет 0,02 моль/л. Найти начальную концентрацию вещества АВ. Сколько процентов вещества АВ разложилось?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид: АВ(г) ⇔ А(г) + В(г). Из уравнения реакции следует, что из 1 моля вещества АВ образуется 1 моль вещества А и 1 моль вещества В. Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0,02 моля вещества В, то столько же образовалось и вещества А, при этом было израсходовано 0,02 моля вещества АВ.
Константа равновесия данной реакции выражается уравнением
Подставляя в это выражение данные задачи, рассчитаем равновесную концентрацию вещества АВ:
Таким образом, искомая исходная концентрация вещества АВ будет равна:
[AB]0 = 0,02 + 0,01 = 0,03 моль/л
Сколько процентов вещества АВ разложилось находим из пропорции:
0,03 : 100 = 0,02 : х = (0,02 . 100)/0,03 = 66,7%
Ответ: [AB]0 = 0,03 моль/л; 66,67%.
Источник
61.При синтезе аммиака в равновесии находится 1 моль водорода, 2 моль азота и 8 моль NH3. Во сколько раз исходное количество N2 больше равновесного?
62.В замкнутом сосуде протекает обратимый процесс диссоциации
PCl5 (г) PCl3 (г) + Cl2 (г). Начальная концентрация PCl5равна 2,4 моль/л. Равновесие установилось после того, как 33,3% PCl5 продиссоциировало. Вычислить равновесные концентрации всех веществ и Кс.
63.В сосуде емкостью 1 л при 410 оС смешали 1 моль H2 и 1 моль I2.Вычислить, при каких концентрациях устанавливается химическое равновесие, если константа равновесия равна 48.
64.В сосуде объемом 0,5 л находятся 0,5 моль H2 и 0,5 моль N2. При некоторой температуре к моменту установления равновесия образовалось
0,02 моль NH3. Вычислить константу химического равновесия.
65.В обратимой реакции CO (г) + Cl2 (г) COCl2 (г) установились следующие равновесные концентрации веществ, моль/л: [CO] = 0,1; [Cl2] = 0,4; [COCl2] = 4. Вычислить Кравн и исходные концентрации Cl2 и CO.
66.Определить объемный состав смеси в момент равновесия для системы
Cграфит + O2 (г) CO2 (г), если при 1300 оС Кс = 0,289.
67.Равновесие в системе CO(г) + H2O(г) H2(г) + CO2(г) установилось при следу-ющих концентрациях веществ, моль/л: [CO] = 0,04; [H2O] = 0,08; [CO2] = 0,08. Вычислить Кc и начальные концентрации CO и H2O.
68.Константа равновесия системы 2N2 (г) + O2 (г) 2N2O (г) равна 1,21. Равновесные концентрации, моль/л: [N2] = 0,72; [N2O] = 0,84. Рассчитать исходную и равновесную концентрации кислорода.
69.Равновесие в системе CO (г) + H2O (г) H2 (г) + CO2 (г) установилось при сле-дующих концентрациях веществ, моль/л: [CO] = 1; [H2O] = 4; [H2] = [CO2] = 2. Вычислить равновесные концентрации, которые установились после повышения концентрации CO в три раза. В каком направлении сместится равновесие?
70.Рассчитать константу равновесия реакции CO(г) + Cl2 (г) COCl2 (г), если исходные концентрации CO и Cl2 составляли 4 моль/л, а равновесная концентрация COCl2 равна 2 моль/л.
71.Равновесие в системе 2CO (г) + O2 (г) 2CO2 (г) установилось при следующих концентрациях веществ, моль/л: [CO] = 1,2; [O2] = 0,1; [CO2] = 4. Вычислить исходную концентрацию CO.
72.Определить направление смещения равновесия при увеличении давления в системе 2CO (г) 2CO2 (г) + С(г). Ответ пояснить.
73.Константа равновесия процесса CO (г) + Cl2 (г) COCl2 (г) при определенных условиях равна 4. Равновесные концентрации веществ составляют, моль/л: [Cl2] = 0,5; [COCl2] = 2. Определить равновесную концентрацию CO.
74.При каких условиях в равновесной системе N2(г) + 3H2(г) 2NH3(г), DH0298 = – 92,4 кДж можно максимально увеличить выход NH3?
75.Исходные концентрации оксида азота (II) и хлора в гомогенной системе 2NO(г) + Cl2(г) 2NOCl (г) составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислить Кс , если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% оксида азота (II).
76.Две реакции протекали с такой скоростью, что за единицу времени в первой реакции образовалось 3 г сероводорода, а во второй 10 г йодоводорода. Какая из реакций протекала с большей средней скоростью? Ответ пояснить.
77.В сосуде объемом 2 л смешали газ А (4,5 моль) и газ В (3 моль). Газы А и В реагируют в соответствии с уравнением А + В = С. Через 20 с в системе образовалось 2 моль газа С. Определить среднюю скорость реакции. Сколько моль газов А и В осталось в системе?
78.Равновесие гомогеннойсистемы 4HCl(г) + O2(г) 2H2O (г) + 2Cl2(г) установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ, моль/л: [H2O] = 0,14; [Сl2] = 0,14; [HCl] = 0,20; [O2] = 0,32. Вычислите исходные концентрации хлористого водорода и кислорода.
79.Вычислите константу равновесия для системы CO(г) + H2O(г) СO2(г) + H2 (г),
если равновесные концентрации веществ, моль/л: [CO] = 0,004; [H2O] = 0,084; [CO2] = 0,016; [H2] = 0,016.
80.Константа равновесия гомогенной системы CO(г) + H2O(г) СO2(г) + H2(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации реаги-рующих веществ, если исходные концентрации, моль/л: СCO = 0,10; СH2O= 0,40.
Задания 81-100. Напишите математическое выражение Кс (константы химического равновесия) для обратимых реакций и укажите направление смещения равновесия при изменении условий:
а) уменьшении парциального давления одного из исходных газообразных веществ; б) понижении давления; в) повышении температуры.
Источник
Согласно спецификации в 24 задании проверяют Ваши знания: обратимых и необратимых химических реакций, химическое равновесие, смещение равновесия под действием различных факторов.
Давайте разберем эту тему по пунктам.
Сначала, приведу определения обратимой и необратимой реакций.
Необратимой называется реакция, которая идет практически до конца в одном направлении.
Условия необратимости реакции:
- образование осадка: BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
- выделение газа: K2S + 2HCl = 2KCl + H2S↑
- образование слабого электролита: HCl + NaOH = NaCl + H2O.
Обратимой называется реакция самопроизвольно протекающая как в
прямом, так и в обратном направлении.
Некоторые обратимые реакции:
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3
NH4Cl(тв) ⇄ NH3(г) + HCl(г)
СН3СООН ⇄ СН3СОО(-) + Н(+)
Исходя из определения обратимой реакции, можем представить себе, что начиная с какого-то момента, параллельно проходят обе реакции, как прямая, так обратная. Образующиеся в результате прямой реакции продукты реагируют между собой, превращаясь в исходные вещества, а исходные, в свою очередь, продолжают реагировать с образованием продуктов реакции. Понятно, что на начальном этапе скорость прямой реакции значительно больше скорости обратной, только по тому, что концентрации исходных веществ несоизмеримо больше концентраций продуктов реакции. Но, через некоторое время, концентрации продуктов увеличиваются, и скорость их взаимодействия между собой также увеличивается, а концентрации исходных веществ – уменьшаются, как и скорость их взаимодействия. В некоторый момент скорости прямой и обратной реакции уравниваются V(пр.) = V(обр.) (на рисунке, линии, описывающие скорость прямой и обратной реакции, сливаются в одну) и система приходит к состоянию химического равновесия. То есть, к состоянию с минимумом энергии в котором система может находиться неограниченно долгое время.
Химическое равновесие – состояние системы, в котором скорость прямой реакции равна скорости обратной.
О том, что система достигла состояния химического равновесия можно судить по тому, что концентрации всех веществ, участвующих в процессе, на протяжении достаточно долгого времени будут постоянны (не равны между собой, но постоянны во времени), как это видно на рисунке. Такие концентрации называются равновесными.
Для смещения равновесия, например для получения большего количества продуктов реакции, нужно целенаправленно повлиять на систему.
О влиянии на равновесную систему внешних факторов: температуры, давления, концентрации веществ говорит принцип Ле-Шателье (принцип “наоборот”):
Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменив температуру, давление или концентрации веществ), то положение равновесия сместится таким образом, чтобы ослабить внешнее воздействие.
Разберем влияние каждого из факторов.
Изменение температуры
Повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции (реакции проходящей с поглощением теплоты):
Понижение температуры смещает равновесие в сторону экзотермической реакции (реакции проходящей с выделением теплоты):
Изменение давления
Повышение давления смещает равновесие в сторону меньшего количества моль газа:
Понижение давления смещает равновесие в сторону большего количества моль газообразных веществ:
Изменение концентрации
Увеличение концентрации реагентов или продуктов смещает равновесие в сторону той реакции, которая приводит к уменьшению их концентраций:
где С – концентрация вещества.
Уменьшение концентрации реагентов или продуктов смещает равновесие в сторону той реакции, которая приводит к увеличению их концентраций:
Хочу отметить, что ни добавление твердых веществ, ни их измельчение не приводит к смещению равновесия, так как равновесная реакция проходит на границе раздела фаз (твердое-газ, твердое- жидкость) и увеличивая поверность раздела фаз мы ускоряем как прямую, так и обратную реакции.
Влияние других веществ, не участвующих в реакции
- Прибавление веществ не участвующих в реакции, но взаимодействующих с реагентами или продуктами реакции:
Для реакции:
добавление Н2SO4(конц.) (сильное водоотнимающее средство) снижает концентрацию Н2О(ж). Равновесие смещается вправо.
Добавление NaOH снижает концентрацию CH3COOH(ж), так как образуется соль – ацетат натрия. Равновесие смещается влево.
- Прибавление веществ, несущих одноименный ион.
Для реакции:
добавление НCl увеличивает концентрацию ионов H(+). Равновесие
смещается влево.
- Разбавление.
Разбавление усиливает диссоциацию слабых электролитов (закон разбавления Оствальда).
Ниже приведен график зависимости степени диссоциации слабого электролита от его концентрации.
Зависимость степени диссоциации слабого электролита от концентрации.
Как видно из графика, с увеличением концентрации степень диссоциации уменьшается и наоборот с уменьшением концентрации, разбавлением – степень диссоциации увеличивается.
Рассмотрим это на примере уксусной кислоты:
для уксусной кислоты концентрацией 0,1 моль/л – степень диссоциации составляет 1,42%, а при разведении ее в 10 раз до концентарции 0,01 моль/л – степень диссоциации уже увеличится до 4,2%.
- Добавление инертного газа к газовой смеси
Здесь инертным можно считать любой газ, не реагирующий с веществами входящими в уравнение реакции.
- При условии сохранения постоянного объема (V – const) – равновесие не смещается, так как не изменяются концентрации газообразных веществ.
- При условии постоянного давления (Р -const) увеличивается объем смеси, что равносильно уменьшению давления в системеи смещению равновесия в сторону образования большего числа моль газа.
Добавление катализатора (ингибитора)
Катализаторы (ингибиторы) не приводят к смещению равновесия, а только ускоряют (замедляют) достижение состояния равновесия.
А теперь давайте рассмотрим некоторые примеры тестовых заданий:
А – повышение давления смещает равновесие в сторону образования меньшего количества моль газов. Смотрим на уравнение реакции и видим, что у нас слева 3 моль газа (Н2) и справа 3 моль газа (Н2О (г)), поэтому равновесие практические не смещается. (ответ 3)
Б – добавление катализатора не смещает равновесие. (ответ 3)
В – увеличение концентрации паров воды приводит к увеличению концентрации одного из продуктов, поэтому равновесие сместиться в сторону их расходования, то есть в сторону обратной реакции. ( ответ 2)
Г – измельчение железа, твердого вещества – не смещает равновесие. (ответ 3)
Другой пример:
А – повышение давления не влияет на смещение равновесия в растворе. (ответ 3).
Б – добавление твердого гидроксида натрия в раствор приведет к его растворению. В растворе гидроксид натрия прореагирует с соляной кислотой. Таким образом равновесие сместится в сторону прямой реакции, так как уменьшается концентрация одного из продуктов реакции. (ответ 1)
В – увеличение температуры приводит к усилению гидролиза. (ответ 1)
Для реакций гидролиза тепловой эффект реакции могут не указывать, но Вы должны помнить, что гидролиз это эндотермический процесс.
Г – разбавление или увеличение концентрации воды приводит к смещению равновесия в сторону прямой реакции. ( ответ 1)
Третий и последний пример:
А – введение инертного газа при постоянном объеме не влияет на смещение равновесия. (ответ 3)
Б – уменьшение концентрации бутадиенасмещаетравновесие в сторону прямой реакции, так как уменьшается концентрация одного из продуктов. (ответ 1)
В – увеличение температуры приводит к смещению равновесия в сторону эндотермической реакции, то есть в сторону прямой реакции. (ответ 1)
Г – понижение давления смещает равновесие в сторону образования большего числа моль газа, то есть в сторону прямой реакции, в ходе которой образуется 3 моль газа. ( ответ 1)
А вот некоторые задания для самостоятельного решения:
Успехов в изучении химического равновесия!
Источник