Номер 3, страница 147 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 4. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 3, страница 147.

Условие.

3. Химическое равновесие в системе

$SO_2 \text{(г)} + O_2 \text{(г)} \rightleftharpoons 2SO_3 \text{(г)} + Q$

сместится в сторону продукта реакции при

1) понижении температуры

2) повышении температуры

3) добавлении катализатора

4) уменьшении давления

Решение.

Решение 2.

Решение:

Рассмотрим представленное химическое равновесие. Вопрос заключается в том, какое из перечисленных воздействий сместит равновесие в сторону продукта реакции ($SO_3$). Для анализа будем использовать принцип Ле Шателье, который гласит, что при внешнем воздействии на систему, находящуюся в равновесии, равновесие смещается в направлении, которое ослабляет это воздействие.

Уравнение реакции, указанное в задаче, $SO_2(г) + O_2(г) \rightleftharpoons 2SO_3(г) + Q$, не сбалансировано по атомам. Общепринятое сбалансированное уравнение для этого процесса: $2SO_2(г) + O_2(г) \rightleftharpoons 2SO_3(г) + Q$. Анализ будет проводиться на основе этого корректного уравнения.

1) понижении температуры
Прямая реакция образования $SO_3$ является экзотермической, то есть протекает с выделением теплоты ($+Q$). Согласно принципу Ле Шателье, при понижении температуры система стремится скомпенсировать это охлаждение, выделяя тепло. Поэтому равновесие сместится в сторону экзотермической реакции, то есть вправо, в сторону образования продукта $SO_3$.
Ответ: данное условие смещает равновесие в сторону продукта реакции.

2) повышении температуры
При повышении температуры равновесие, наоборот, смещается в сторону эндотермической реакции (идущей с поглощением тепла), чтобы понизить температуру. В данном случае это обратная реакция разложения $SO_3$. Таким образом, равновесие сместится влево, в сторону исходных веществ.
Ответ: данное условие смещает равновесие в сторону исходных веществ.

3) добавлении катализатора
Катализатор в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную реакции. Он способствует более быстрому достижению равновесия, но не изменяет его положения. Следовательно, катализатор не смещает равновесие.
Ответ: положение равновесия не изменяется.

4) уменьшении давления
Влияние давления определяется изменением количества молей газообразных веществ. В левой части уравнения (реагенты) $2+1=3$ моль газа. В правой части (продукты) – $2$ моль газа. При уменьшении давления равновесие смещается в сторону большего объёма, то есть в сторону большего числа молей газа. В данном случае это направление влево, в сторону реагентов ($3$ моль > $2$ моль).
Ответ: данное условие смещает равновесие в сторону исходных веществ.

Таким образом, единственным фактором из предложенных, который приводит к смещению равновесия в сторону продукта реакции, является понижение температуры.

Ответ: 1