Для смещения химического равновесия реакции 2NO + O2 <=> 2NO2 + Q в сторону образования оксида азота (IV) необходимо: 1) повысить температуру 2) понизить температуру 3) уменьшить давление 4) увеличить давление 5) увеличить концентрацию оксида азота(II)
1) повысить температуру
Для того чтобы определить, какие изменения условий могут сместить химическое равновесие в сторону образования оксида азота (IV) (NO2) в реакции 2NO + O2 ⇌ 2NO2 + Q, важно учесть принцип Ле Шателье. Этот принцип утверждает, что если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать внешним изменением (например, изменением давления, температуры или концентрации), то система будет стремиться компенсировать это воздействие, смещая равновесие в соответствующую сторону.
1) Повысить температуру: Реакция 2NO + O2 ⇌ 2NO2 + Q является экзотермической, так как выделяется тепло (Q). По принципу Ле Шателье, повышение температуры будет смещать равновесие в сторону эндотермической реакции, то есть в сторону исходных веществ (NO и O2). Таким образом, повышение температуры нежелательно, если цель – образование NO2.
2) Понизить температуру: Понижение температуры будет способствовать смещению равновесия в сторону экзотермической реакции, то есть в сторону образования NO2. Это подходящее изменение для увеличения выхода оксида азота (IV).
3) Уменьшить давление: В реакциях с газами изменение давления влияет на равновесие, если количество молей газов на разных сторонах уравнения различается. В данной реакции: 2NO + O2 ⇌ 2NO2 на левой стороне уравнения 3 моля газов (2 моля NO и 1 моль O2), а на правой стороне 2 моля NO2. Уменьшение давления сместит равновесие в сторону, где больше молей, то есть в сторону исходных веществ. Поэтому уменьшение давления не способствует образованию NO2.
4) Увеличить давление: Увеличение давления будет смещать равновесие в сторону, где меньше молей газа, то есть в сторону образования NO2. Это изменение будет способствовать увеличению выхода продукта.
5) Увеличить концентрацию оксида азота(II): Увеличение концентрации одного из реагентов (NO) будет смещать равновесие в сторону продуктов (NO2), так как система будет стремиться компенсировать изменение, перерабатывая избыточное количество NO. Это также способствует образованию NO2.
Таким образом, для смещения равновесия в сторону образования оксида азота (IV) наиболее подходящими изменениями являются: понизить температуру, увеличить давление и увеличить концентрацию оксида азота (II).
Для смещения химического равновесия в сторону образования оксида азота (IV) необходимо увеличить давление. Увеличение давления приведет к уменьшению объема газа, что способствует образованию большего количества молекул NO2, так как молекулы NO2 занимают меньший объем, чем молекулы NO и O2. Таким образом, увеличение давления способствует образованию большего количества оксида азота (IV) в реакции.
