Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между уравнением обратимой реакции и направлением смещения химического равновесия при понижении температуры в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | NO(г) + NO2(г) ⇄ N2O3(г) + Q |
| Б) | C4H10(г) ⇄ C4H6(г) + 2H2(г) – Q |
| В) | HF(p-p) ⇄ H+(p-p) + F−(p-p) – Q |
| Г) | ClF(г) + F2(г) ⇄ ClF3(г) + Q |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
1221
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться принципом Ле Шателье. Согласно этому принципу, если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление или концентрацию), то равновесие сместится в сторону той реакции, которая противодействует этому воздействию.
Влияние температуры на равновесие определяется тепловым эффектом реакции:
1) При понижении температуры равновесие всегда смещается в сторону экзотермической реакции (в ту сторону, где тепло выделяется, то есть "+ Q").
2) При понижении температуры равновесие смещается от эндотермической реакции (в сторону, противоположную той, где тепло поглощается, то есть от "– Q").
Разберем каждое уравнение по отдельности:
А) NO (г) + NO2 (г) ⇄ N2O3 (г) + Q
Прямая реакция является экзотермической (+ Q). При понижении температуры система стремится компенсировать охлаждение и выделяет тепло. Следовательно, равновесие смещается в сторону прямой реакции (вправо).
Соответствие: 1.
Б) C4H10 (г) ⇄ C4H6 (г) + 2H2 (г) – Q
Прямая реакция является эндотермической (– Q). При понижении температуры равновесие смещается в сторону экзотермической реакции. Так как прямая реакция поглощает тепло, то обратная реакция будет его выделять (+ Q). Значит, равновесие смещается в сторону обратной реакции (влево).
Соответствие: 2.
В) HF (р-р) ⇄ H+ (р-р) + F– (р-р) – Q
Процесс диссоциации плавиковой кислоты в данном случае указан как эндотермический (– Q). По аналогии с предыдущим пунктом, при понижении температуры равновесие смещается в сторону выделения теплоты, то есть в сторону обратной реакции (образования молекул HF).
Соответствие: 2.
Г) ClF (г) + F2 (г) ⇄ ClF3 (г) + Q
Прямая реакция сопровождается выделением теплоты (+ Q). При охлаждении системы равновесие смещается в сторону экзотермического процесса, чтобы восполнить потерю энергии. Таким образом, равновесие смещается в сторону прямой реакции.
Соответствие: 1.
Ответ: А → 1, Б → 2, В → 2, Г → 1.
Источник: ФИПИ