Номер 2, страница 48 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Обратимость химических реакций. Химическое равновесие и способы его смещения. Глава II. Химические реакции - номер 2, страница 48.

Условие.

2. Запишите условия смещения равновесия синтеза оксида серы(VI) влево (в сторону обратной реакции).

Решение.

Решение 2.

Решение

Реакция синтеза оксида серы(VI) из оксида серы(IV) и кислорода является обратимой. Уравнение этой реакции в общем виде записывается следующим образом:
$2SO_{2(г)} + O_{2(г)} \rightleftharpoons 2SO_{3(г)}$

Для определения условий, при которых равновесие будет смещаться влево (в сторону обратной реакции), необходимо проанализировать характеристики процесса и применить принцип Ле Шателье.

Основные характеристики реакции:

• Прямая реакция является экзотермической, она протекает с выделением теплоты. Тепловой эффект реакции $ \Delta H = -198 $ кДж/моль. Таким образом, уравнение можно записать как: $2SO_{2(г)} + O_{2(г)} \rightleftharpoons 2SO_{3(г)} + Q$. Обратная реакция, соответственно, является эндотермической (протекает с поглощением теплоты).
• Реакция протекает с изменением количества молей газообразных веществ. В левой части уравнения (исходные вещества) находится $2+1=3$ моль газа, а в правой (продукты) — $2$ моль газа. То есть, прямая реакция идет с уменьшением объема, а обратная — с увеличением.

Согласно принципу Ле Шателье, если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление или концентрацию), то равновесие сместится в том направлении, которое ослабляет это воздействие.

Рассмотрим влияние различных факторов для смещения равновесия влево.

1. Влияние температуры
Смещение равновесия влево соответствует протеканию обратной, эндотермической реакции (разложение $SO_3$ на $SO_2$ и $O_2$), которая идет с поглощением теплоты. Чтобы сместить равновесие в сторону эндотермической реакции, необходимо повысить температуру системы.

2. Влияние давления
Обратная реакция протекает с увеличением количества молей газообразных веществ (с 2 моль до 3 моль). Чтобы сместить равновесие в сторону реакции, идущей с увеличением объема (и числа молей газа), необходимо понизить общее давление в системе.

3. Влияние концентрации
Чтобы сместить равновесие влево, то есть в сторону исходных веществ, необходимо либо увеличить концентрацию продукта, либо уменьшить концентрацию исходных веществ.
а) Увеличение концентрации оксида серы(VI) ($SO_3$) приведет к смещению равновесия в сторону его расходования, то есть влево.
б) Уменьшение концентрации оксида серы(IV) ($SO_2$) или кислорода ($O_2$) приведет к смещению равновесия в сторону их образования, то есть влево.

Ответ:
Для смещения равновесия реакции синтеза оксида серы(VI) влево (в сторону обратной реакции) необходимы следующие условия:

1. Повышение температуры;
2. Понижение давления;
3. Увеличение концентрации продукта реакции ($SO_3$);
4. Уменьшение концентрации исходных веществ ($SO_2$ или $O_2$).