Номер 2, страница 18 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 1. Классификация химических реакций. Параграф 5. Обратимые реакции. Понятие о химическом равновесии. Подумай, ответь, выполни... - номер 2, страница 18.

Условие.

2. Определите, в каком направлении сместится равновесие:

а) при увеличении концентрации одного из исходных веществ;

б) при повышении температуры;

в) при повышении давления в следующих реакциях:

$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3 + Q$

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 + Q$

$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - Q$

Решение.

Решение 2.

Для решения данной задачи воспользуемся принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить концентрацию, температуру, давление), то равновесие сместится в том направлении, которое ослабляет это воздействие.

1. Реакция: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3 + Q$ (реакция экзотермическая)

а) при увеличении концентрации одного из исходных веществ

При увеличении концентрации $SO_2$ или $O_2$ система будет стремиться их израсходовать. Следовательно, равновесие сместится в сторону прямой реакции, то есть в сторону образования продукта $SO_3$.

Ответ: Равновесие сместится вправо.

б) при повышении температуры

Прямая реакция является экзотермической (выделяется теплота, $+Q$). Согласно принципу Ле Шателье, при повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической (поглощающей тепло) реакции, которой в данном случае является обратная реакция разложения $SO_3$.

Ответ: Равновесие сместится влево.

в) при повышении давления

При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего количества молей газообразных веществ. В левой части уравнения реакции (исходные вещества) находится $2 + 1 = 3$ моль газа. В правой части (продукты) — $2$ моль газа. Так как $2 < 3$, равновесие сместится в сторону образования продуктов.

Ответ: Равновесие сместится вправо.

2. Реакция: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 + Q$ (реакция экзотермическая)

а) при увеличении концентрации одного из исходных веществ

При увеличении концентрации $N_2$ или $H_2$ равновесие сместится в сторону их расходования, то есть в сторону прямой реакции синтеза аммиака $NH_3$.

Ответ: Равновесие сместится вправо.

б) при повышении температуры

Прямая реакция является экзотермической ($+Q$). Повышение температуры сместит равновесие в сторону обратной, эндотермической реакции.

Ответ: Равновесие сместится влево.

в) при повышении давления

В левой части уравнения $1 + 3 = 4$ моль газов, а в правой — $2$ моль. При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего числа молей, то есть в сторону образования $NH_3$.

Ответ: Равновесие сместится вправо.

3. Реакция: $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - Q$ (реакция эндотермическая)

а) при увеличении концентрации одного из исходных веществ

При увеличении концентрации $N_2$ или $O_2$ равновесие сместится в сторону прямой реакции для их компенсации.

Ответ: Равновесие сместится вправо.

б) при повышении температуры

Прямая реакция является эндотермической (поглощается теплота, $-Q$). Повышение температуры будет способствовать протеканию эндотермической реакции, то есть прямой реакции.

Ответ: Равновесие сместится вправо.

в) при повышении давления

В левой части уравнения $1 + 1 = 2$ моль газов. В правой части также $2$ моль газов. Поскольку количество молей газообразных веществ в ходе реакции не изменяется, изменение давления не влияет на положение равновесия.

Ответ: Равновесие не сместится.