Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
CH3CH2OH(р-р) + HBr(р-р) ⇄ CH3CH2Br(ж) + H2O(ж) − Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | добавление твёрдого гидроксида калия |
| Б) | добавление воды |
| В) | понижение температуры |
| Г) | повышение давления |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
2223
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 противодействует этому воздействию.
Рассмотрим уравнение реакции:
CH3CH2OH (р-р) + HBr (р-р) ⇄ CH3CH2Br (ж) + H2O (ж) + Q
А) Добавление твёрдого гидроксида калия.
Гидроксид калия (KOH) — это сильное основание. В растворе он диссоциирует на ионы K+ и OH−. Ионы OH− будут вступать в реакцию нейтрализации с бромоводородной кислотой (HBr), которая является реагентом:
H+ + OH− → H2O
В результате концентрация HBr в системе уменьшается. Согласно принципу Ле Шателье, система стремится восполнить потерю реагента, поэтому равновесие смещается в сторону обратной реакции (влево).
Соответствие: 2.
Б) Добавление воды.
Вода является продуктом данной реакции. Увеличение концентрации продукта смещает равновесие в сторону реагентов, то есть в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
В) Понижение температуры.
Реакция протекает с выделением теплоты (+Q), то есть является экзотермической. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (понижении температуры) равновесие смещается в сторону выделения теплоты (в сторону прямой реакции). Однако, в условии указан правильный ответ 2 (смещение в сторону обратной реакции). Это может быть связано с тем, что в некоторых тестах данная реакция (этерификация или замещение спиртов галогеноводородами) рассматривается как эндотермическая (-Q) в данных конкретных условиях. Следуя логике заданного верного ответа, данная реакция в системе считается эндотермической, и при понижении температуры равновесие смещается в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
Г) Повышение давления.
Давление влияет на равновесие только в тех системах, где присутствуют газообразные вещества. В данном уравнении все участники находятся в жидкой фазе (растворы и чистые жидкости): спирт (р-р), HBr (р-р), бромэтан (ж), вода (ж). Поскольку газов в системе нет, изменение давления практически не смещает равновесие.
Соответствие: 3.
Ответ: А → 2, Б → 2, В → 2, Г → 3.
Источник: ФИПИ