Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
2HBr(г) ⇄ Br2(г) + Н2(г) – Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | понижение температуры |
| Б) | добавление катализатора |
| В) | повышение давления |
| Г) | увеличение концентрации водорода |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
2332
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи воспользуемся принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.
Уравнение реакции: 2HBr (г) ⇄ Br2 (г) + H2 (г) − Q
Разберем каждое воздействие по порядку:
А) Понижение температуры.
Данная реакция является эндотермической (−Q), то есть протекает с поглощением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (понижении температуры) система стремится выделить теплоту. Выделение теплоты происходит в ходе обратной реакции (экзотермической, +Q). Следовательно, равновесие сместится в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
Б) Добавление катализатора.
Катализатор ускоряет и прямую, и обратную реакции в равной степени. Он помогает системе быстрее достичь состояния равновесия, но не влияет на положение самого равновесия. Равновесие практически не смещается.
Соответствие: 3.
В) Повышение давления.
Давление влияет на равновесие только в том случае, если в реакции участвуют газы и их суммарные объемы в левой и правой частях уравнения различаются. Посчитаем коэффициенты перед газообразными веществами:
Слева: 2 моль газа (2HBr).
Справа: 1 моль Br2 + 1 моль H2 = 2 моль газа.
Так как число моль газа слева и справа одинаково (2 = 2), изменение давления практически не смещает равновесие.
Соответствие: 3.
Г) Увеличение концентрации водорода.
Водород (H2) является продуктом реакции (находится в правой части уравнения). Согласно принципу Ле Шателье, при добавлении вещества система стремится его израсходовать. Расход водорода происходит в ходе обратной реакции (взаимодействие водорода с бромом). Следовательно, равновесие сместится в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
Ответ: А → 2, Б → 3, В → 3, Г → 2.
Источник: ФИПИ