Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
PCl3(г) + Cl2(г) ⇄ PCl5(тв.) + Q
и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | уменьшение концентрации хлора |
| Б) | понижение температуры |
| В) | понижение давления |
| Г) | добавление катализатора |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | не происходит смещения равновесия |
Правильный ответ
2123
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: PCl3(г) + Cl2(г) ⇄ PCl5(тв.) + Q
А) Уменьшение концентрации хлора. Хлор (Cl2) является исходным веществом (реагентом). Согласно принципу Ле Шателье, при уменьшении концентрации вещества система стремится его восполнить. Следовательно, равновесие смещается в сторону образования хлора, то есть в сторону обратной реакции. Соответствие: 2.
Б) Понижение температуры. Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. При понижении температуры система стремится компенсировать охлаждение и выделяет тепло. Это происходит при протекании прямой реакции. Таким образом, равновесие смещается в сторону прямой реакции. Соответствие: 1.
В) Понижение давления. Давление влияет только на вещества в газообразном состоянии. Посчитаем количество моль газов в левой и правой частях уравнения: Слева: 1 моль PCl3(г) + 1 моль Cl2(г) = 2 моль газа. Справа: PCl5 находится в твердом состоянии (тв.), поэтому количество моль газа равно 0. При понижении давления равновесие смещается в сторону большего объема газов (большего количества моль газа), чтобы увеличить давление. В данной системе это сторона обратной реакции (влево, где 2 моль газа). Соответствие: 2.
Г) 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. Соответствие: 3.
Ответ: А → 2, Б → 1, В → 2, Г → 3.
Источник: ФИПИ