Вопрос, страница 99 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 14. Обратимость химических реакций. Химическое равновесие. Глава 4. Химические реакции - страница 99.

Условие.

Приведите примеры обратимых реакций. Как изменяются скорости прямой и обратной реакции в ходе таких процессов?

Что называется химическим равновесием?

Какие факторы влияют на смещение равновесия?

Решение.

Решение 2.

Приведите примеры обратимых реакций. Как изменяются скорости прямой и обратной реакций в ходе таких процессов?

Обратимыми называют химические реакции, которые могут протекать одновременно в двух противоположных направлениях – прямом и обратном. В уравнениях таких реакций вместо знака равенства используется знак обратимости $ \rightleftharpoons $.

Примеры обратимых реакций:

• Синтез аммиака (процесс Габера-Боша): $N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$
• Этерификация (образование сложного эфира): $CH_3COOH + C_2H_5OH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
• Синтез серного ангидрида: $2SO_2(г) + O_2(г) \rightleftharpoons 2SO_3(г)$
• Диссоциация угольной кислоты: $H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$

В ходе обратимой реакции скорости прямого и обратного процессов изменяются следующим образом:

• В начальный момент времени, когда в системе присутствуют только исходные вещества (реагенты), скорость прямой реакции ($v_{прям}$) максимальна, а скорость обратной реакции ($v_{обр}$) равна нулю, так как продуктов еще нет.
• По мере протекания реакции концентрация реагентов уменьшается, что приводит к снижению скорости прямой реакции.
• Одновременно с этим концентрация продуктов реакции растет, что вызывает увеличение скорости обратной реакции.
• Этот процесс продолжается до тех пор, пока скорости прямой и обратной реакций не станут равными ($v_{прям} = v_{обр}$). С этого момента в системе наступает химическое равновесие.

Ответ: Примерами обратимых реакций являются синтез аммиака, этерификация, диссоциация слабых электролитов. В ходе таких реакций скорость прямой реакции со временем уменьшается, а скорость обратной реакции — увеличивается до тех пор, пока они не станут равны.

Что называется химическим равновесием?

Химическое равновесие – это состояние реакционной системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции ($v_{прям} = v_{обр}$).

Это равновесие является динамическим, то есть обе реакции (прямая и обратная) не прекращаются, а продолжают протекать с одинаковыми скоростями. Вследствие этого концентрации всех реагентов и продуктов в системе остаются постоянными во времени, и видимых изменений не происходит.

Ответ: Химическим равновесием называется состояние системы, в которой скорости прямой и обратной реакций равны.

Какие факторы влияют на смещение равновесия?

Смещение химического равновесия подчиняется принципу Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить концентрацию, давление или температуру), то равновесие сместится в направлении той реакции, которая ослабляет это воздействие.

Факторы, влияющие на смещение равновесия:

• Изменение концентрации:
  • При увеличении концентрации одного из реагентов равновесие смещается в сторону продуктов (вправо).
  • При увеличении концентрации одного из продуктов равновесие смещается в сторону реагентов (влево).
  • Уменьшение концентрации вещества смещает равновесие в сторону его образования.
• Изменение давления (только для реакций с участием газов):
  • При увеличении давления равновесие смещается в сторону, где образуется меньшее количество молей газообразных веществ.
  • При уменьшении давления равновесие смещается в сторону, где образуется большее количество молей газообразных веществ.
  • Если число молей газов в левой и правой частях уравнения равно, изменение давления не смещает равновесие.
• Изменение температуры:
  • При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (которая идет с поглощением тепла, $\Delta H > 0$).
  • При понижении температуры равновесие смещается в сторону экзотермической реакции (которая идет с выделением тепла, $\Delta H < 0$).

Важно отметить, что катализатор не смещает химическое равновесие, так как он в равной степени ускоряет и прямую, и обратную реакции, позволяя лишь быстрее достичь состояния равновесия.

Ответ: На смещение химического равновесия влияют три основных фактора: концентрация реагирующих веществ, давление (для газов) и температура.