Равновесие реакции 4HCl(г) + O2 ←→ 2H2O(г) + 2Cl(г) смещается вправо в результате: а) повышения давления...

Равновесие реакции смещается вправо в результате: г) удаления Cl2 из реакционной среды.

Рассмотрим реакцию:

[ 4HCl(г) + O_2 \rightleftharpoons 2H_2O(г) + 2Cl(г) ]

Для анализа смещения равновесия мы можем воспользоваться принципом Ле Шателье, который гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать извне (изменение давления, температуры или концентрации), то равновесие сместится в ту сторону, которая будет компенсировать это воздействие.

а) Повышение давления:

При повышении давления равновесие смещается в сторону, где меньшее количество молей газа. В данной реакции у нас слева 5 молей газа (4 моля HCl и 1 моль O2), а справа 3 моля газа (2 моля H2O и 2 моля Cl). Таким образом, при повышении давления равновесие сместится вправо, к образованию продуктов.

б) Увеличение концентрации HCl:

Увеличение концентрации одного из реагентов (в данном случае HCl) приведет к смещению равновесия в сторону продуктов. Это происходит из-за того, что система будет стремиться снизить концентрацию добавленного вещества, реагируя с ним и образуя больше продуктов. Таким образом, равновесие также сместится вправо.

в) Понижение давления:

При понижении давления равновесие смещается в сторону, где большее количество молей газа. В данном случае, поскольку слева 5 молей, а справа 4 моля, равновесие будет смещаться влево, к образованию реагентов. Это значит, что понижение давления не приведет к смещению равновесия вправо.

г) Удаление Cl2 из реакционной среды:

Удаление продуктов реакции (в данном случае Cl) приведет к смещению равновесия в сторону образования продуктов, чтобы компенсировать потерю. Система будет стремиться восстановить концентрацию Cl, что приведет к смещению равновесия вправо.

Таким образом, равновесие реакции смещается вправо в результате:

• а) повышения давления
• б) увеличения концентрации HCl
• г) удаления Cl2 из реакционной среды

Вариант в) понижение давления приведет к смещению равновесия влево.

Для анализа, какой из предложенных факторов сместит равновесие реакции 4HCl(г) + O2 ←→ 2H2O(г) + 2Cl2(г) вправо, необходимо обратиться к принципу Ле Шателье, который гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменение давления, концентрации, температуры и т. д.), то равновесие смещается в направлении, компенсирующем это воздействие.

Давайте рассмотрим каждый из перечисленных факторов подробно:

а) Повышение давления

При повышении давления равновесие смещается в сторону уменьшения общего числа молекул газа. Посчитаем количество молекул газа (объёмов) для реагентов и продуктов:

• В левой части уравнения: 4HCl(г) + O2(г) → суммарно 5 молекул газа.
• В правой части уравнения: 2H2O(г) + 2Cl2(г) → суммарно 4 молекулы газа.

При повышении давления равновесие будет смещаться в сторону уменьшения числа молекул газа, то есть вправо. Ответ: повышение давления способствует смещению равновесия вправо.

б) Увеличение концентрации HCl

Согласно принципу Ле Шателье, если увеличить концентрацию одного из реагентов (в данном случае HCl), система будет стремиться компенсировать это воздействие, увеличивая скорость прямой реакции, чтобы израсходовать избыток HCl. Это приведёт к смещению равновесия вправо. Ответ: увеличение концентрации HCl смещает равновесие вправо.

в) Понижение давления

При понижении давления равновесие будет смещаться в сторону увеличения числа молекул газа, чтобы компенсировать уменьшение давления. В данном случае:

• В левой части уравнения 5 молекул газа.
• В правой части уравнения 4 молекулы газа.

Следовательно, понижение давления сместит равновесие влево (в сторону увеличения числа молекул газа). Ответ: понижение давления не способствует смещению равновесия вправо.

г) Удаление Cl2 из реакционной среды

Если удалить один из продуктов реакции (в данном случае Cl2), система будет стремиться компенсировать это изменение, увеличивая скорость прямой реакции для восполнения недостатка Cl2. Это приведёт к смещению равновесия вправо. Ответ: удаление Cl2 смещает равновесие вправо.

Итоговый вывод

Равновесие реакции 4HCl(г) + O2 ←→ 2H2O(г) + 2Cl2(г) смещается вправо в результате следующих факторов:

• а) повышение давления,
• б) увеличение концентрации HCl,
• г) удаление Cl2 из реакционной среды.

Фактор в) понижение давления смещает равновесие влево и не способствует движению реакции вправо.