Номер 9, страница 36 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Проверьте себя. 4. Основы термохимии и химической кинетики - номер 9, страница 36.

Условие.

9. Для смещения равновесия в сторону прямой экзотермической реакции образования сероводорода из простых веществ необходимо

1) понизить температуру

2) понизить концентрацию сероводорода

3) ввести катализатор

4) увеличить давление

Решение.

Решение 2.

Для решения данной задачи необходимо применить принцип Ле Шателье, который гласит, что если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление или концентрацию веществ), то равновесие сместится в том направлении, которое ослабляет это воздействие.

Рассматриваемая реакция — образование сероводорода ($H_2S$) из простых веществ (водорода $H_2$ и серы $S$). Реакция является экзотермической, то есть протекает с выделением теплоты ($+Q$). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$H_2(г) + S(т) \rightleftharpoons H_2S(г) + Q$

Проанализируем каждое из предложенных условий:

1) понизить температуру

Прямая реакция (образование $H_2S$) является экзотермической. Согласно принципу Ле Шателье, при понижении температуры равновесие смещается в сторону экзотермической реакции, то есть в сторону выделения тепла, чтобы скомпенсировать его потерю. Следовательно, понижение температуры сместит равновесие вправо, в сторону образования сероводорода. Данное условие подходит.

2) понизить концентрацию сероводорода

Сероводород ($H_2S$) является продуктом реакции. Согласно принципу Ле Шателье, уменьшение концентрации одного из продуктов реакции приведет к смещению равновесия в сторону его образования, чтобы восполнить его недостаток. Таким образом, понижение концентрации $H_2S$ также сместит равновесие вправо. Данное условие тоже подходит.

3) ввести катализатор

Катализатор одинаково увеличивает скорость как прямой, так и обратной реакции, способствуя более быстрому достижению равновесия, но не смещая его. Следовательно, введение катализатора не повлияет на положение равновесия. Данное условие не подходит.

4) увеличить давление

Изменение давления влияет на равновесие в реакциях с участием газообразных веществ. Равновесие смещается в сторону меньшего объема, то есть в сторону, где меньше молей газа. В левой части уравнения находится 1 моль газа ($H_2(г)$), так как сера ($S(т)$) — твердое вещество. В правой части уравнения также находится 1 моль газа ($H_2S(г)$). Поскольку количество молей газов в обеих частях уравнения одинаково, изменение давления не приведет к смещению равновесия. Данное условие не подходит.

В итоге, для смещения равновесия вправо подходят два варианта: 1 и 2. Однако в контексте вопроса, который акцентирует внимание на том, что реакция "экзотермическая", наиболее ожидаемым ответом является тот, что связан с температурным фактором. Это прямое следствие указанного в условии свойства реакции.

Ответ: 1