Номер 42, страница 34 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 4. Основы термохимии и химической кинетики - номер 42, страница 34.

Условие.

42. Укажите, как повлияет на смещение равновесия обратимой реакции

$2CO + O_2 \rightleftharpoons 2CO_2 + 565 \text{ кДж}$

а) повышение давления;

б) повышение температуры;

в) введение катализатора;

г) уменьшение объёма системы.

Поясните свой ответ.

Решение.

Решение 2.

Для анализа смещения равновесия реакции $2CO + O_2 \rightleftharpoons 2CO_2 + 565 \text{ кДж}$ будем использовать принцип ле шателье, который гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в том направлении, которое ослабляет это воздействие.

а) повышение давления;

Внешнее воздействие — повышение давления. Система будет стремиться понизить давление, смещая равновесие в сторону меньшего количества молей газообразных веществ. В левой части уравнения суммарное количество молей газов равно $2 + 1 = 3$ моль. В правой части — 2 моль газа. Поскольку в правой части молей газа меньше, равновесие сместится вправо.

Ответ: равновесие сместится вправо, в сторону образования $CO_2$.

б) повышение температуры;

Прямая реакция является экзотермической, так как протекает с выделением теплоты ($+ 565 \text{ кДж}$). Соответственно, обратная реакция является эндотермической (протекает с поглощением тепла). Согласно принципу ле шателье, при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, чтобы поглотить избыток тепла. Следовательно, равновесие сместится влево.

Ответ: равновесие сместится влево, в сторону исходных веществ ($CO$ и $O_2$).

в) введение катализатора;

Катализатор — это вещество, которое в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную реакции. Он помогает системе быстрее достичь состояния равновесия, но не изменяет его положение. Таким образом, введение катализатора не приводит к смещению равновесия.

Ответ: введение катализатора не повлияет на смещение равновесия.

г) уменьшение объёма системы.

Уменьшение объёма газовой системы при постоянной температуре приводит к увеличению её давления. Этот случай аналогичен пункту (а). Чтобы противодействовать увеличению давления, система сместит равновесие в сторону, где образуется меньшее количество молей газа. Как мы уже определили, это направление вправо, в сторону образования $CO_2$ (3 моля газа слева, 2 моля газа справа).

Ответ: равновесие сместится вправо, в сторону образования $CO_2$.