Номер 40, страница 33 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

4. Основы термохимии и химической кинетики. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 40, страница 33.

Условие.

40. Какие факторы способствуют смещению равновесия в экзотермической реакции образования сероводорода из простых веществ в сторону образования продукта реакции?

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения факторов, способствующих смещению равновесия в сторону продуктов реакции, необходимо проанализировать уравнение реакции и применить к нему принцип Ле Шателье.

Реакция образования сероводорода ($H_2S$) из простых веществ — водорода ($H_2$) и серы ($S$) — является обратимой и, по условию, экзотермической, то есть протекает с выделением теплоты ($+Q$). Уравнение реакции имеет вид:

$H_{2(г)} + S_{(т)} \rightleftharpoons H_2S_{(г)} + Q$

Согласно принципу Ле Шателье, при внешнем воздействии на равновесную систему (изменении температуры, давления, концентрации) равновесие смещается в направлении, которое ослабляет это воздействие. Рассмотрим влияние каждого фактора на смещение равновесия вправо, то есть в сторону образования продукта ($H_2S$).

Температура

Прямая реакция является экзотермической (протекает с выделением тепла). Для смещения равновесия в сторону экзотермической реакции систему необходимо охлаждать. Таким образом, понижение температуры будет способствовать смещению равновесия в сторону образования сероводорода.

Давление

Давление влияет на положение равновесия в реакциях, протекающих с изменением числа молей газообразных веществ. Подсчитаем количество молей газов в левой и правой частях уравнения. В левой части находится 1 моль газа ($H_2$), так как сера — твердое вещество. В правой части также находится 1 моль газа ($H_2S$). Поскольку число молей газов в ходе реакции не изменяется ($\Delta n_{газ} = 1 - 1 = 0$), то изменение давления не смещает равновесие в данной системе.

Концентрация веществ

Для смещения равновесия вправо, в сторону продуктов, необходимо либо увеличивать концентрацию реагентов, либо уменьшать концентрацию продуктов. Следовательно, смещению равновесия будут способствовать: увеличение концентрации исходного газообразного вещества (водорода $H_2$) и уменьшение концентрации продукта реакции (сероводорода $H_2S$), например, путем его непрерывного удаления из реакционной зоны. Изменение количества твердой серы не влияет на положение равновесия, пока она присутствует в системе.

Ответ: Смещению равновесия в экзотермической реакции образования сероводорода из простых веществ в сторону продукта реакции способствуют: понижение температуры, увеличение концентрации водорода и уменьшение концентрации сероводорода. Изменение давления на положение равновесия не влияет.