Номер 12, страница 304 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 64. Химическое равновесие. Константа равновесия. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 12, страница 304.

Условие.

12. Как изменятся графики, приведённые на рисунке 155, б, если в реакцию A + B \rightleftharpoons P$ ввести:

а) катализатор;

б) ингибитор?

Решение.

Решение 2.

Рассматривается обратимая химическая реакция: $ A + B \rightleftharpoons P $.

Предполагается, что на графиках (рисунок 155, б) показана зависимость концентраций реагентов (A и B) и продукта (P) от времени. В начальный момент времени концентрации A и B имеют некоторые значения, а концентрация P равна нулю. По мере протекания реакции концентрации A и B уменьшаются, а концентрация P растет, пока система не достигнет состояния химического равновесия. В состоянии равновесия скорости прямой и обратной реакций равны, а концентрации всех веществ становятся постоянными (на графиках кривые выходят на горизонтальный участок — плато).

а) катализатор

Решение: Катализатор — это вещество, которое увеличивает скорость химической реакции. В случае обратимой реакции катализатор в равной степени ускоряет как прямую ($ A + B \rightarrow P $), так и обратную ($ P \rightarrow A + B $) реакции. Важнейшим свойством катализатора является то, что он не смещает положение химического равновесия, а лишь ускоряет его достижение. Это означает, что конечные (равновесные) концентрации всех участвующих веществ будут такими же, как и в реакции без катализатора.

На графиках зависимости концентрации от времени это проявится следующим образом: кривые изменения концентраций реагентов и продуктов станут более крутыми. Концентрации A и B будут убывать быстрее, а концентрация P — расти быстрее. В результате система достигнет состояния равновесия (горизонтальные участки на графиках) за меньшее время. При этом сами уровни равновесных концентраций не изменятся.

Ответ: При введении катализатора состояние равновесия наступит быстрее. На графиках кривые, отражающие изменение концентраций, станут более крутыми, но выйдут на те же самые уровни равновесных концентраций, что и в реакции без катализатора.

б) ингибитор

Решение: Ингибитор — это вещество, которое уменьшает (замедляет) скорость химической реакции, действуя противоположно катализатору. Ингибитор замедляет и прямую, и обратную реакции, при этом, так же как и катализатор, не влияет на положение химического равновесия. Равновесные концентрации веществ останутся неизменными.

Влияние ингибитора на графики будет противоположным влиянию катализатора. Скорость достижения равновесия уменьшится. Кривые изменения концентраций станут более пологими. Концентрации исходных веществ A и B будут убывать медленнее, а концентрация продукта P — нарастать медленнее. В итоге для достижения состояния равновесия потребуется больше времени. Уровни равновесных концентраций при этом останутся прежними.

Ответ: При введении ингибитора состояние равновесия наступит медленнее. На графиках кривые, отражающие изменение концентраций, станут более пологими, но выйдут на те же самые уровни равновесных концентраций, что и в реакции без ингибитора.