Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
H+(р-р)+ PO43−(р-р) ⇄ HPO42−(р-р) + Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | добавление твёрдого фосфата калия |
| Б) | добавление соляной кислоты |
| В) | добавление твёрдого гидроксида калия |
| Г) | понижение температуры |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
1121
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: H+(р-р) + PO43−(р-р) ⇄ HPO42−(р-р) + Q
А) Добавление твёрдого фосфата калия.
Фосфат калия (K3PO4) — это хорошо растворимая соль, которая в растворе диссоциирует на ионы: K3PO4 → 3K+ + PO43−. При добавлении этой соли в системе увеличивается концентрация ионов PO43− (реагента). Согласно принципу Ле Шателье, система стремится уменьшить избыток этого вещества, расходуя его. Следовательно, равновесие смещается в сторону прямой реакции (вправо).
Соответствие: 1.
Б) Добавление соляной кислоты.
Соляная кислота (HCl) — сильный электролит, который полностью диссоциирует: HCl → H+ + Cl−. Добавление кислоты приводит к увеличению концентрации ионов водорода H+, которые являются реагентами в данной системе. Чтобы компенсировать это воздействие, система начинает расходовать лишние ионы H+, ускоряя прямую реакцию. Равновесие смещается в сторону прямой реакции (вправо).
Соответствие: 1.
В) Добавление твёрдого гидроксида калия.
Гидроксид калия (KOH) при растворении дает гидроксид-ионы: KOH → K+ + OH−. Ионы OH− вступают в реакцию нейтрализации с ионами водорода, присутствующими в системе: H+ + OH− → H2O. Это приводит к уменьшению концентрации ионов H+ (реагента). Чтобы восполнить убыль реагента, система смещает равновесие в сторону его образования, то есть в сторону обратной реакции (влево).
Соответствие: 2.
Г) Понижение температуры.
Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (понижении температуры) система стремится нагреться и смещает равновесие в сторону той реакции, в ходе которой тепло выделяется. В данном случае это прямая реакция. Равновесие смещается в сторону прямой реакции (вправо).
Соответствие: 1.
Ответ: А → 1, Б → 1, В → 2, Г → 1.
Источник: ФИПИ