Номер 14, страница 149 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 4. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 14, страница 149.

Условие.

14. Химическое равновесие в системе

$2\text{CO}_{\text{(г)}} \rightleftharpoons \text{CO}_{2\text{(г)}} + \text{C}_{\text{(тв)}} + 173 \text{ кДж}$

смещается в сторону продуктов реакции при

1) повышении давления

2) понижении давления

3) использовании катализатора

4) повышении температуры

Решение.

Решение 2.

Решение

Проанализируем данное химическое равновесие, чтобы определить условия, смещающие его в сторону продуктов реакции (вправо): $2\text{CO}_{(\text{г})} \rightleftharpoons \text{CO}_{2(\text{г})} + \text{C}_{(\text{тв})} + 173 \text{ кДж}$

Для анализа будем использовать принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменение давления, температуры, концентрации), то равновесие смещается в направлении, которое ослабляет это воздействие.

1) повышение давления

При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего количества молей газообразных веществ. В левой части уравнения находится 2 моль газа ($2\text{CO}$), а в правой — 1 моль газа ($\text{CO}_2$). Твёрдое вещество ($\text{C}_{(\text{тв})}$) не учитывается. Так как в продуктах реакции молей газа меньше ($1 < 2$), повышение давления приведёт к смещению равновесия вправо, в сторону продуктов. Этот вариант является верным.

2) понижение давления

При понижении давления равновесие смещается в сторону большего количества молей газообразных веществ. Это приведёт к смещению равновесия влево, в сторону реагентов (2 моль газа), что не соответствует условию задачи.

3) использовании катализатора

Катализатор в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную реакции, способствуя скорейшему достижению равновесия, но не смещая его. Поэтому использование катализатора не изменит положения равновесия.

4) повышении температуры

Данная реакция является экзотермической, так как протекает с выделением тепла ($+ 173 \text{ кДж}$). Согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (той, что идёт с поглощением тепла), чтобы скомпенсировать нагрев. В данном случае эндотермической является обратная реакция. Следовательно, повышение температуры сместит равновесие влево, в сторону исходных веществ.

Таким образом, для смещения равновесия в сторону продуктов реакции необходимо повысить давление.

Ответ: 1.