Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
SO2(г) + H2O(ж) ⇄H+(р-р) + HSO3−(р-р) –Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | добавление HCl |
| Б) | добавление твёрдого гидросульфита калия |
| В) | понижение температуры |
| Г) | повышение давления |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
2221
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.
Уравнение реакции: SO2(г) + H2O(ж) ⇄ H+(р-р) + HSO3−(р-р) – Q
А) Добавление HCl.
Соляная кислота (HCl) является сильным электролитом и в растворе полностью диссоциирует на ионы: HCl → H+ + Cl−. Таким образом, добавление HCl приводит к увеличению концентрации ионов водорода H+, которые уже присутствуют в правой части уравнения (продукты реакции). Согласно принципу Ле Шателье, система будет стремиться уменьшить концентрацию добавленного вещества, поэтому равновесие сместится в сторону обратной реакции (влево).
Соответствие: А → 2.
Б) Добавление твёрдого гидросульфита калия.
Гидросульфит калия (KHSO3) — это растворимая соль, которая в воде диссоциирует: KHSO3 → K+ + HSO3−. Добавление этой соли увеличивает концентрацию анионов HSO3−, которые являются продуктами реакции (находятся справа). Увеличение концентрации продуктов смещает равновесие в сторону обратной реакции.
Соответствие: Б → 2.
В) Понижение температуры.
Данная реакция является эндотермической (– Q), то есть протекает с поглощением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (понижении температуры) равновесие всегда смещается в сторону экзотермической реакции (+ Q), которая идет с выделением теплоты, чтобы компенсировать охлаждение. В данном случае обратная реакция является экзотермической. Следовательно, равновесие сместится в сторону обратной реакции.
Соответствие: В → 2.
Г) Повышение давления.
Давление влияет на равновесие только в тех системах, где участвуют газообразные вещества. В левой части уравнения находится 1 моль газа (SO2), в правой части газов нет (ионы находятся в растворе). При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего объема газов, то есть вправо (в сторону продуктов). Следовательно, равновесие сместится в сторону прямой реакции.
Соответствие: Г → 1.
Ответ: А — 2, Б — 2, В — 2, Г — 1.
Источник: ФИПИ