Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
4HBr(г) + O2(г) ⇄ 2H2O(г) + 2Br2(г) + Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | увеличение концентрации кислорода |
| Б) | уменьшение концентрации брома |
| В) | повышение температуры |
| Г) | понижение давления |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
1122
Пояснение
Решение.
Для определения направления смещения химического равновесия 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: 4HBr (г) + O2 (г) ⇄ 2H2O (г) + 2Br2 (г) + Q
А) Увеличение концентрации кислорода.
Кислород (O2) является исходным веществом (реагентом). Согласно принципу Ле Шателье, при увеличении концентрации реагента система стремится его израсходовать. Это происходит в ходе прямой реакции. Следовательно, равновесие смещается в сторону прямой реакции (1).
Б) Уменьшение концентрации брома.
Бром (Br2) является продуктом реакции. При уменьшении концентрации продукта система стремится восполнить его нехватку. Это происходит в ходе прямой реакции. Следовательно, равновесие смещается в сторону прямой реакции (1).
В) Повышение температуры.
Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при нагревании (повышении температуры) система стремится поглотить избыточное тепло. Это происходит в ходе эндотермической реакции (обратной). Следовательно, равновесие смещается в сторону обратной реакции (2).
Г) Понижение давления.
Давление влияет на системы, в которых участвуют газообразные вещества. Посчитаем количество моль газов в левой и правой частях уравнения:
Слева: 4 моль HBr + 1 моль O2 = 5 моль газа.
Справа: 2 моль H2O + 2 моль Br2 = 4 моль газа.
При понижении давления равновесие смещается в сторону большего объема газов (большего количества моль), чтобы компенсировать падение давления. В данной системе больше газов слева (5 > 4). Следовательно, равновесие смещается в сторону обратной реакции (2).
Ответ: А — 1, Б — 1, В — 2, Г — 2.
Источник: ФИПИ