Рассмотрим, как влияет изменение температуры на равновесие.





В соответствии с принципом Ле Шателье, нагревание вызывает смещение равновесия в сторону того из двух встречных процессов, протекание которого сопровождается поглощением теплоты. Значит повышение температуры вызывает возрастание константы равновесия эндотермического процесса. Естественно, что понижение температуры приводит к смещению равновесия в сторону того процесса, протекание которого сопровождается выделением теплоты. Охлаждение благоприятствует экзотермическому процессу и вызывает увеличение константы его равновесия.

Изменение давления также влияет на равновесие.

При постоянной температуре константа равновесия не изменяется под действием давления. Однако относительные количества исходных веществ и продуктов под действием давления изменяются в том направлении, которое предсказывается принципом Ле Шателье. Если повысить давление при постоянной температуре, объем смеси газов уменьшается, а концентрация реагентов увеличивается. В этом случае повышение давления будет компенсироваться тем, что реакция пойдет в направлении, соответствующем уменьшению суммарного числа молей присутствующих газов (в направлении уменьшения концентрации). При уменьшении давления смещение равновесия произойдет в сторону реакции с большим числом молей.

На равновесие влияет и изменение концентрации.

В соответствии с принципом Ле Шателье введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо реагента вызывает сдвиг равновесия в том направлении, при котором его концентрация уменьшается. Поэтому избыток исходного вещества (исходных веществ) вызывает смещение равновесия вправо. Добавление продукта (продуктов) реакции вызывает смещение равновесия влево.

 

 

Задача 1.

В какую сторону сместится равновесие реакции 2SO2(г)+O2(г) 2SO3(г); DH° <0 при повышении температуры?

Решение.

Поскольку DH°<0, теплота выделяется в ходе прямой реакции, которая является экзотермической. Обратная реакция будет эндотермической. Повышение температуры всегда способствует протеканию реакции с поглощением теплоты, т.е. равновесие сместится в сторону исходных веществ.

Ответ: влево.

Задача 2.Дана система

N2(г) + 3H2(г) 2NH3(г); ΔН<0.

Определить, в каком направлении сместится равновесие, если :

а) в системе повысить давление; б) понизить температуру; в) увеличить концентрацию водорода.

Решение:

Константа равновесия данной реакции запишется следующим образом:

.

Если в системе повысить давление, то объем уменьшится, а концентрация реагентов возрастет. Следовательно смещение равновесия произойдет в сторону реакции, уменьшающей концентрацию. Так как в данной реакции в левой части уравнения 4 моль вещества, а в правой – 2 моль, то смещение равновесия произойдет вправо.

Реакция экзотермическая, то есть идет с выделением тепла. Если понизим температуру, то смещение равновесия произойдет вправо, в сторону экзотермической реакции.

При увеличении концентрации водорода смещение равновесия произойдет в сторону реакции, уменьшающей концентрацию водорода, в данном случае вправо.

 

Контрольные вопросы

 

61. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

H2(г) + 2S(тв) 2H2S(г), ∆Н0<0,

если а) повысить температуру системы; б) увеличить концентрацию водорода.

62. В каком направлении сместится равновесие в системах:

а) СО(г) + Cl2(г) СОCl2(г) б.) H2(г) + I2(г) 2I(г),

если при неизменной температуре уменьшить давление путем увеличения объема газовой смеси?

63. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

С(т) + СO2(г) 2СО(г); ∆H0 > 0,

если а) понизить температуру системы, б) понизить давление в системе?

64. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

2SО3(г) 2SО2(г) + О2(г); ∆H0 > 0

если а) повысить температуру системы, б) понизить концентрацию SO2?

65. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

4HCl(г) + О2(г) 2H2О(г) + 2Cl2(г); ∆H0<0

а) температуру повысить: б) объем увеличить?

66. Как надо изменить концентрацию А2 и температуру, чтобы сместить равновесие системы вправо?

А2(г) + В2(г) 2АВ(г) ; ∆H0 > 0

Написать выражение константы равновесия.

67. Напишите выражение константы химического равновесия для реакции

MgCO3(т) MgO(т) + CO2(г); ∆H0 < 0.

Какими способами можно сместить химическое равновесие этой реакции вправо?

68. При состоянии равновесия в системе:

N2(г) + 3H2(г) 2NH3(г) ; ∆H0 < 0

определить, в каком направлении сместится равновесие

а) с ростом температуры; б) при уменьшении объема реакционного сосуда?

69. Как изменится скорость прямой и обратной реакции в системе:

2SO2(г) + O2(г) 2SO3(г); ∆Н°< 0 ,

если уменьшить объем реактора в 2 раза? Повлияет ли это на равновесие в системе?

70. Указать, какими изменениями концентраций реагирующих веществ можно сместить вправо равновесие реакции:

С(т) + СO2(г) 2СО(г); ∆H0 > 0

71. При каких условиях равновесие реакции:

4Fe(тв.) + 3O2(г) 2Fe2O3(тв),

будет смещаться в сторону разложения оксида?

72. Метанол получается в результате реакции:

СО(г) + 2H2(г) CH3OH(ж) ; ∆Н°< 0 .

Как будет смещаться равновесие при повышении

а) температуры, б) давления?

73. Как повлияет на выход хлора в системе:

4HCl(г) + O2(г) 2H2O(г) + 2Cl2; ∆H0 < 0,

а) повышение температуры в системе, б) уменьшение общего объема смеси,

в) уменьшение концентрации кислорода, г) увеличение общего объема реактора,

д) введение катализатора?

74. В каком направлении сместится равновесие в системах:

1) N2O4(г) 2NO2(г) ; ∆H0 > 0

2)2СО(г) + O2(г) 2СО2 (г); ∆H0< 0,

если а) понизить температуру, б) повысить давление?

75. В каком направлении сместится равновесие в системах:

1) 2СО(г) + O2(г) 2СО2 (г); ∆H0 < 0 ,

2) 2N2(г) + О2(г) 2N2O(г) ∆H0 > ,0

если а) повысить температуру, б) понизить давление?

76. Как повлияет на равновесие в следующей реакции:

FeO(т) + СO(г) Fe(т) + CO2(г); ∆H0 > 0,

а) повышение температуры, б) повышение давления?

77. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

2N2O5(г) 4NO2(г) + 2O2(г),

если а) увеличить концентрацию O2, б) расширить систему?

78. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

3N2О(г) + 2NН3(г) 4N2(г) + 3Н2О; ∆H0 < 0

если а) повысить температуру системы, б) понизить концентрацию N2?

79. Указать, какими изменениями температуры и давления можно сместить влево равновесие реакции:

СО2(г) + Н2(г) СО(г) + Н2О(г) ; ∆H0 < 0

80. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

А2(г) + 3В(г) (т) + 4Д(г); ∆Н°< 0

если а) повысить температуру системы; б) увеличить давление?

81. Указать, как необходимо воздействовать на систему

4HCl(г) + О2(г) 2H2О(г) + 2Cl2(г); ∆H0 < 0 ,

чтобы сместить равновесие влево:

а) увеличить концентрацию кислорода; б) увеличить концентрацию хлора; в) повысить давление; г) увеличить объем реакционного сосуда?

82. В каком направлении сместится равновесие в системе

4Fe(тв.) + 3O2(г) 2Fe2O3(тв),

при увеличении давления? Напишите выражение константы равновесия.

83. Какими воздействиями на систему

А(г) + В(г) АВ(г); ∆H0 < 0 ,

можно увеличить равновесную концентрацию продукта реакции АВ. Напишите выражение константы равновесия.

84. Как надо изменить давление и температуру в равновесной системе

А(т) + 2В(г) С (т); ∆Н°< 0

чтобы сместить равновесие вправо? Напишите выражение константы равновесия.

85. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

2H2(г) + O2(г) 2О(г);; ∆Н°< 0 ,

если а) повысить температуру системы; б) увеличить концентрацию водорода. Напишите выражение константы равновесия.

86. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

3Fe(тв.) + 4Н2О(г) Fe3O4(г) + 4H2(г),

если : а) увеличить концентрацию водорода; б) уменьшить концентрацию паров воды?

87. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы:

N2(г) + 3H2(г) 2NH3(г) ; ∆H0 < 0

при понижении температуры? Как объяснить, что на практике синтез аммиака ведут при повышенной температуре?

88. Как надо изменить объем реакционной смеси и температуру в равновесной системе:

2(г) 3(г); ∆H0 > 0

чтобы сместить равновесие вправо? Напишите выражение константы равновесия

89. Вычислить константу равновесия системы

N2(г) + 3H2(г) 2NH3(г) ; ∆H0 < 0,

если в состоянии равновесия концентрация аммиака составляет 0,4 моль/л, азота – 0,03 моль/л, а водорода – 0,1 моль/л. Куда сместится равновесие системы при уменьшении объема реакционной смеси?

90.Определить равновесную концентрацию водорода в системе

2HI(г) H2(г) + I2(г),

если исходная концентрация HI составляла 0,05 моль/л, а константа равновесия Кр = 0,02.

 





Читайте также:
Ограждение места работ сигналами на перегонах и станциях: Приступать к работам разрешается только после того, когда...
Пример оформления методической разработки: Методическая разработка - разновидность учебно-методического издания в помощь...
История русского литературного языка: Русский литературный язык прошел сложный путь развития...
Определение понятия «общество: Понятие «общество» употребляется в узком и широком...

Рекомендуемые страницы:


Поиск по сайту

©2015-2020 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Обратная связь
0.025 с.