Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
H2O(ж) + Zn2+( р-р) ⇄ ZnOH+(р-р)+ H+( р-р) – Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | добавление твёрдой щёлочи |
| Б) | добавление кислоты |
| В) | повышение температуры |
| Г) | повышение давления |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
1213
Пояснение
Решение.
Для определения направления смещения равновесия воспользуемся принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая противодействует этому воздействию.
Рассмотрим уравнение реакции гидролиза иона цинка:
H2O (ж) + Zn2+ (р-р) ⇄ ZnOH+ (р-р) + H+ (р-р) – Q
А) Добавление твёрдой щёлочи.
При растворении щёлочи в растворе появляются гидроксид-ионы OH−. Они мгновенно реагируют с ионами водорода H+, находящимися в правой части уравнения (реакция нейтрализации: H+ + OH− → H2O). Концентрация H+ уменьшается. Согласно принципу Ле Шателье, система стремится восполнить убыль вещества, поэтому равновесие смещается в сторону продуктов, то есть в сторону прямой реакции.
Соответствие: 1.
Б) Добавление кислоты.
Добавление кислоты приводит к увеличению концентрации ионов водорода H+ в растворе. Ионы H+ находятся в правой части уравнения. Чтобы уменьшить их избыточную концентрацию, система ускоряет обратную реакцию, в ходе которой эти ионы расходуются. Равновесие смещается в сторону исходных веществ.
Соответствие: 2.
В) Повышение температуры.
Данная реакция является эндотермической (– Q), то есть протекает с поглощением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при нагревании системы равновесие всегда смещается в сторону эндотермической реакции (которая «забирает» лишнее тепло). В данном случае это прямая реакция.
Соответствие: 1.
Г) Повышение давления.
Давление влияет на равновесие только в тех системах, где участвуют газообразные вещества. В данном уравнении все участники находятся либо в жидкой фазе (H2O), либо в растворенном состоянии в виде ионов (Zn2+, ZnOH+, H+). Газов в системе нет, поэтому изменение давления практически не влияет на состояние равновесия.
Соответствие: 3.
Ответ: А → 1, Б → 2, В → 1, Г → 3.
Источник: ФИПИ