Определите для каких из приведенных реакций повышение давления приведет к смещению равновесия в том же направлении , что и понижение температуры: а) 2SO2+O2<=> 2SO3(г)+Q б) CO+H2O(Г)<=>CO2+H2+Q в)СО2+С(тв)<=> 2СО-Q
Определите для каких из приведенных реакций повышение давления приведет к смещению равновесия в том же направлении , что и понижение температуры: а) 2SO2+O2<=> 2SO3(г)+Q б) CO+H2O(Г)<=>CO2+H2+Q в)СО2+С(тв)<=> 2СО-Q
а) 2SO2+O2 2SO3(г)+Q
Для реакции а) 2SO2+O2 2SO3(г)+Q повышение давления приведет к смещению равновесия в направлении образования SO3, так как в результате образования газообразного продукта объем системы уменьшится, что компенсирует повышение давления.
Для реакции б) CO+H2O(Г) CO2+H2+Q повышение давления также приведет к смещению равновесия в направлении образования газообразных продуктов CO2 и H2, так как увеличение давления приведет к уменьшению объема системы.
Для реакции в) CO2+С(тв) 2СО-Q повышение давления приведет к смещению равновесия в направлении образования CO и уменьшению количества CO2 и твердого углерода, так как увеличение давления приведет к уменьшению объема системы.
Чтобы определить, в каком направлении сместится равновесие при изменении давления и температуры, нужно учитывать принципы, изложенные в законе Ле Шателье. Этот закон утверждает, что если на систему в равновесии воздействовать изменением одного из параметров (давление, температура, концентрация), то система будет стремиться компенсировать это изменение, смещая равновесие в соответствующем направлении.
Рассмотрим каждую реакцию отдельно:
а) 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃(г) + Q
Температура: Это экзотермическая реакция (тепло выделяется, +Q), поэтому понижение температуры сместит равновесие в сторону продуктов (вправо), чтобы выделить больше тепла и компенсировать снижение температуры.
Давление: Увеличение давления в газовой системе смещает равновесие в сторону меньшего числа молей газа. В этой реакции слева 3 моля (2SO₂ + O₂), а справа 2 моля (2SO₃). Поэтому повышение давления также сместит равновесие вправо, в сторону продуктов.
Таким образом, для реакции (а) и понижение температуры, и повышение давления смещают равновесие в одном направлении — вправо.
б) CO + H₂O(г) ⇌ CO₂ + H₂ + Q
Температура: Это экзотермическая реакция, поэтому понижение температуры сместит равновесие вправо, в сторону продуктов.
Давление: Слева и справа от знака равновесия одинаковое количество молей газа (по 2 моля), поэтому изменение давления не повлияет на смещение равновесия в этой системе.
Таким образом, для реакции (б) повышение давления не окажет влияния на равновесие, и только понижение температуры смещает его вправо.
в) CO₂ + C(тв) ⇌ 2CO - Q
Температура: Это эндотермическая реакция (тепло поглощается, -Q), поэтому понижение температуры сместит равновесие влево, в сторону реагентов.
Давление: Увеличение давления смещает равновесие в сторону меньшего числа молей газа. Слева 1 моль газа (CO₂), справа 2 моля (2CO). Повышение давления сместит равновесие влево, к меньшему количеству молей газа.
Таким образом, для реакции (в) и понижение температуры, и повышение давления смещают равновесие в одном направлении — влево.
Резюмируя, для реакции (а) повышение давления и понижение температуры смещают равновесие вправо (в сторону продуктов), а для реакции (в) — влево (в сторону реагентов). Реакция (б) не соответствует данному условию, так как изменение давления не влияет на смещение равновесия.
