Номер 9, страница 309 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 65. Принцип Ле Шателье. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 9, страница 309.

Условие.

9. Как повлияют на равновесную концентрацию оксида азота(IV) в реакции

$2NO_{(г)} + O_{2 (г)} \rightleftharpoons 2NO_{2 (г)} + Q$

следующие факторы:

а) добавление оксида азота(II);

б) увеличение давления;

в) увеличение объёма;

г) нагревание;

д) добавление катализатора?

Решение.

Решение 2.

Для определения влияния различных факторов на равновесную концентрацию оксида азота(IV) в реакции $2NO_{(г)} + O_{2(г)} \rightleftharpoons 2NO_{2(г)} + Q$ воспользуемся принципом Ле Шателье. Этот принцип гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет это воздействие.

а) добавление оксида азота(II)

Оксид азота(II) ($NO$) является реагентом. Увеличение концентрации одного из исходных веществ приводит к смещению равновесия в сторону расходования этого вещества, то есть в сторону прямой реакции. Смещение равновесия вправо ведёт к увеличению концентрации продуктов, в том числе оксида азота(IV) ($NO_2$).

Ответ: равновесная концентрация оксида азота(IV) увеличится.

б) увеличение давления

Внешнее увеличение давления в системе приводит к смещению равновесия в сторону реакции, ведущей к уменьшению общего числа молей газообразных веществ (то есть к уменьшению давления). В левой части уравнения реакции находятся $2$ моль $NO$ и $1$ моль $O_2$, что в сумме составляет $3$ моль газа. В правой части — $2$ моль газа $NO_2$. Так как в продуктах молей газа меньше ($2 < 3$), увеличение давления сместит равновесие вправо, в сторону образования $NO_2$.

Ответ: равновесная концентрация оксида азота(IV) увеличится.

в) увеличение объёма

Увеличение объёма системы равносильно уменьшению давления. Согласно принципу Ле Шателье, система будет противодействовать этому изменению, смещая равновесие в сторону увеличения числа молей газа. Равновесие сместится влево, в сторону реагентов, где суммарное количество молей газа больше ($3$ моль). Это приведёт к распаду $NO_2$.

Ответ: равновесная концентрация оксида азота(IV) уменьшится.

г) нагревание

Символ $+Q$ в правой части уравнения означает, что прямая реакция является экзотермической (протекает с выделением тепла). Нагревание системы (повышение температуры) смещает равновесие в сторону эндотермической реакции, то есть реакции, идущей с поглощением тепла. В данном случае эндотермической является обратная реакция (распад $NO_2$). Таким образом, равновесие сместится влево.

Ответ: равновесная концентрация оксида азота(IV) уменьшится.

д) добавление катализатора

Катализатор одинаково ускоряет и прямую, и обратную реакции, не влияя на положение химического равновесия. Он лишь сокращает время его достижения. Поэтому равновесные концентрации всех участников реакции не изменяются.

Ответ: равновесная концентрация оксида азота(IV) не изменится.