Номер 3, страница 49 - 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 3, страница 49.

Условие.

3. Запишите условия смещения равновесия синтеза метанола влево (в сторону обратной реакции).

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения условий, смещающих равновесие синтеза метанола влево (в сторону обратной реакции), необходимо рассмотреть уравнение реакции и применить к нему принцип Ле Шателье.

Уравнение синтеза метанола из оксида углерода(II) и водорода:

$CO_{(г)} + 2H_{2(г)} \rightleftharpoons CH_3OH_{(г)}$

Прямая реакция (синтез метанола) является экзотермической, то есть протекает с выделением тепла ($\Delta H < 0$). Следовательно, обратная реакция (разложение метанола) — эндотермическая (протекает с поглощением тепла, $\Delta H > 0$).

Смещение равновесия влево означает смещение в сторону обратной реакции, то есть в сторону исходных веществ (реагентов). Согласно принципу Ле Шателье, внешнее воздействие на систему в состоянии равновесия приводит к смещению этого равновесия в направлении, которое ослабляет данное воздействие.

Влияние температуры: Обратная реакция является эндотермической. Согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, чтобы поглотить избыток тепла. Следовательно, для смещения равновесия влево необходимо повысить температуру.

Влияние давления: В левой части уравнения находятся $1+2=3$ моль газов, а в правой — $1$ моль газа. Обратная реакция ведет к увеличению общего числа молей газов в системе. Согласно принципу Ле Шателье, при понижении давления равновесие смещается в сторону реакции, ведущей к увеличению объема (количества молей газов). Следовательно, для смещения равновесия влево необходимо понизить давление.

Влияние концентрации: Чтобы сместить равновесие влево (в сторону реагентов), необходимо либо увеличить концентрацию продукта (метанола $CH_3OH$), либо уменьшить концентрацию реагентов (оксида углерода $CO$ или водорода $H_2$). В первом случае система будет стремиться израсходовать избыток продукта, а во втором — восполнить недостаток реагентов.

Катализатор не влияет на положение химического равновесия, он лишь ускоряет достижение этого равновесия.

Ответ:
Для смещения равновесия синтеза метанола влево (в сторону обратной реакции) необходимо:
1. Повысить температуру.
2. Понизить давление.
3. Увеличить концентрацию метанола ($CH_3OH$).
4. Уменьшить концентрацию оксида углерода(II) ($CO$) или водорода ($H_2$).