Давайте разберёмся по порядку, как влияют изменения температуры и давления на смещение химического равновесия, используя принцип Ле Шателье. Этот принцип говорит, что если на систему в равновесии оказывается внешнее воздействие (изменение концентрации, температуры, давления), то равновесие сместится таким образом, чтобы минимизировать это воздействие.
Влияние температуры: Как ты правильно заметила, при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (где требуется поглощение тепла). Варианты с "+Q" в уравнении означают, что тепло выделяется, а "-Q" - что тепло поглощается. Таким образом, при повышении температуры равновесие сместится в сторону поглощения тепла.
Влияние давления: При понижении давления равновесие смещается в сторону увеличения объема, т.е. в сторону реакции, в которой образуется больше молей газа. Для того чтобы понять, как изменится давление, нужно сравнить количество молекул газа в левой и правой части уравнения.
Теперь рассмотрим каждую реакцию отдельно:
- 1) Н2(г) + S(тв) ⇌ H2S(г) + Q: Тут количество молекул газа остается прежним (1 моль газа в обеих частях).
- 2) 2NH3(г) ⇌ N2(г) + 3H2(г) - Q: Тут количество молекул газа увеличивается с 2 до 4.
- 3) 2SO2(г) + O2(г) ⇌ 2SO3(г) + Q: Тут количество молекул газа уменьшается с 3 до 2.
- 4) 2HCl(г) ⇌ H2(г) + Cl2(г) - Q: Тут количество молекул газа остается прежним (2 моль газа в обеих частях).
Исходя из этого, если посмотреть на реакцию 3), то при понижении давления равновесие действительно должно сместиться влево, так как там уменьшается количество молекул газа. Однако, в условии ошибочно указано, что равновесие смещается вправо. Это неверно для этой конкретной реакции при понижении давления. Правильное смещение равновесия при понижении давления происходит в реакции 2), где увеличивается количество молекул газа. Однако, если учитывать только повышение температуры, равновесие реакции 3) действительно сместится вправо, так как эта реакция экзотермическая (выделяется тепло).
Так что, если рассматривать изменения и температуры, и давления одновременно, то нужно учитывать оба эти фактора, и реакция 2) является правильным выбором, где равновесие сместится вправо при повышении температуры (в сторону эндотермической реакции) и при понижении давления (в сторону увеличения количества газообразных продуктов).