Номер 6, страница 111 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

6. Приведите по одному примеру обратимых реакций:

а) разложения;

б) соединения;

в) замещения.

Какие условия способствуют протеканию прямой реакции в каждом случае?

а) разложения;

Примером обратимой реакции разложения является диссоциация тетраоксида диазота. В этой реакции одно сложное вещество распадается на два более простых.

$N_2O_{4(г)} \rightleftharpoons 2NO_{2(г)} \quad (\Delta H > 0)$

Прямая реакция (вправо) является эндотермической, то есть протекает с поглощением тепла. Также она идёт с увеличением объёма, так как из 1 моля газа образуется 2 моля газа. Согласно принципу Ле Шателье, для смещения равновесия в сторону прямой реакции (в сторону образования бурого газа $NO_2$) необходимо повышать температуру и понижать давление.

Ответ: Реакция: $N_2O_{4(г)} \rightleftharpoons 2NO_{2(г)}$. Условия, способствующие протеканию прямой реакции: повышение температуры и понижение давления.

б) соединения;

Примером обратимой реакции соединения является синтез аммиака из азота и водорода (процесс Габера-Боша). В этой реакции из двух простых веществ образуется одно сложное.

$N_{2(г)} + 3H_{2(г)} \rightleftharpoons 2NH_{3(г)} \quad (\Delta H < 0)$

Прямая реакция (вправо) является экзотермической, то есть протекает с выделением тепла. Также она идёт с уменьшением объёма, так как из 4 молей газообразных реагентов образуется 2 моля газообразного продукта. Согласно принципу Ле Шателье, для смещения равновесия в сторону прямой реакции (в сторону образования аммиака) необходимо понижать температуру и повышать давление. На практике также используют катализатор для увеличения скорости реакции.

Ответ: Реакция: $N_{2(г)} + 3H_{2(г)} \rightleftharpoons 2NH_{3(г)}$. Условия, способствующие протеканию прямой реакции: высокое давление, низкая температура, использование катализатора.

в) замещения;

Примером обратимой реакции замещения является взаимодействие раскалённого железа с водяным паром.

$3Fe_{(тв)} + 4H_2O_{(г)} \rightleftharpoons Fe_3O_{4(тв)} + 4H_{2(г)}$

В этой реакции атомы железа (простое вещество) замещают атомы водорода в сложном веществе (воде). Количество молей газообразных веществ в левой и правой частях уравнения одинаково (по 4 моль). Следовательно, изменение давления не будет смещать химическое равновесие. Для смещения равновесия в сторону прямой реакции (вправо) согласно принципу Ле Шателье необходимо увеличивать концентрацию одного из реагентов (например, непрерывно подавать водяной пар) или удалять из системы один из продуктов (например, отводить образующийся водород).

Ответ: Реакция: $3Fe_{(тв)} + 4H_2O_{(г)} \rightleftharpoons Fe_3O_{4(тв)} + 4H_{2(г)}$. Условия, способствующие протеканию прямой реакции: увеличение концентрации водяного пара и/или удаление водорода из зоны реакции.