Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
СО(г) + Н2О(г) ⇄ СО2(г) + Н2(г) + Q
и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | повышение давления |
| Б) | добавление катализатора |
| В) | повышение температуры |
| Г) | уменьшение концентрации водорода |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
3321
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.
Рассмотрим уравнение реакции: CO (г) + H2O (г) ⇄ CO2 (г) + H2 (г) + Q
А) Повышение давления.
Давление влияет на равновесие только в тех системах, где участвуют газы и изменяется их общее количество (число моль). Посчитаем количество моль газа в левой и правой частях уравнения:
Слева: 1 моль CO + 1 моль H2O = 2 моль газа.
Справа: 1 моль CO2 + 1 моль H2 = 2 моль газа.
Так как число моль газа в реагентах и продуктах одинаково (2 = 2), изменение давления практически не влияет на положение равновесия.
Соответствие: 3 (практически не смещается).
Б) Добавление катализатора.
Катализатор ускоряет и прямую, и обратную реакции в равной степени. Он помогает системе быстрее достичь состояния равновесия, но не смещает его.
Соответствие: 3 (практически не смещается).
В) Повышение температуры.
Согласно уравнению, прямая реакция является экзотермической (+Q, протекает с выделением теплоты). При повышении температуры система стремится охладиться, поэтому равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (поглощающей теплоту). В данном случае это обратная реакция (-Q).
Соответствие: 2 (смещается в сторону обратной реакции).
Г) Уменьшение концентрации водорода.
Водород (H2) является продуктом реакции (находится в правой части уравнения). Если мы уменьшаем концентрацию какого-либо вещества, система стремится восполнить его нехватку. Равновесие смещается в ту сторону, где это вещество образуется, то есть в сторону прямой реакции.
Соответствие: 1 (смещается в сторону прямой реакции).
Ответ: А — 3, Б — 3, В — 2, Г — 1.
Источник: ФИПИ