Номер 5, страница 48 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Роль катализаторов в обратимых процессах:

1) влияние на скорость реакции

2) влияние на смещение равновесия

1) влияние на скорость реакции

Катализаторы – это вещества, которые увеличивают скорость химической реакции, но сами при этом не расходуются. Механизм их действия заключается в предоставлении альтернативного пути реакции, который характеризуется более низкой энергией активации ($E_a$). В обратимых процессах катализатор снижает энергию активации как для прямой, так и для обратной реакции. В результате этого скорость прямой ($v_{\text{прям}}$) и скорость обратной ($v_{\text{обр}}$) реакций возрастают в одинаковой степени. Таким образом, основная роль катализатора заключается в значительном ускорении достижения системой состояния химического равновесия. Ответ: катализатор одинаково увеличивает скорость как прямой, так и обратной реакции, что приводит к более быстрому достижению равновесия.

2) влияние на смещение равновесия

Химическое равновесие наступает, когда скорость прямой реакции становится равна скорости обратной реакции ($v_{\text{прям}} = v_{\text{обр}}$). Катализатор, как указано выше, ускоряет обе реакции в равной мере, поэтому он не нарушает это равенство. Положение химического равновесия характеризуется константой равновесия ($K_c$), которая представляет собой отношение константы скорости прямой реакции ($k_{\text{прям}}$) к константе скорости обратной реакции ($k_{\text{обр}}$): $K_c = \frac{k_{\text{прям}}}{k_{\text{обр}}}$. Так как катализатор увеличивает обе константы ($k_{\text{прям}}$ и $k_{\text{обр}}$) на один и тот же множитель, их соотношение, а значит и сама константа равновесия ($K_c$), не изменяется. Следовательно, введение катализатора не приводит к смещению химического равновесия и не влияет на равновесный выход продуктов. Ответ: катализатор не смещает химическое равновесие, так как в равной степени ускоряет прямую и обратную реакции, не изменяя константу равновесия.