Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
3FeO(тв.) + H2O(г) ⇄ Fe3O4(тв.) + H2(г) + Q
и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | повышение давления |
| Б) | уменьшение концентрации паров воды |
| В) | понижение температуры |
| Г) | увеличение концентрации водорода |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
3212
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: 3 FeO (тв.) + H2O (г) ⇄ Fe3O4 (тв.) + H2 (г) + Q
А) Повышение давления.
Давление влияет только на вещества, находящиеся в газообразном состоянии. Посчитаем количество моль газов в левой и правой частях уравнения:
Слева: 1 моль H2O (г).
Справа: 1 моль H2 (г).
Так как объемы газов в левой и правой частях равны (1 = 1), изменение давления практически не влияет на положение равновесия в данной системе.
Соответствие: 3.
Б) Уменьшение концентрации паров воды.
Пары воды (H2O) являются исходным веществом (реагентом). Согласно принципу Ле Шателье, при уменьшении концентрации вещества система стремится восполнить его нехватку. Равновесие смещается в сторону той реакции, где это вещество образуется, то есть в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
В) Понижение температуры.
Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. При понижении температуры система стремится компенсировать охлаждение и усилить выделение тепла. Равновесие смещается в сторону экзотермической реакции (в данном случае — в сторону прямой реакции).
Соответствие: 1.
Г) Увеличение концентрации водорода.
Водород (H2) является продуктом реакции. При увеличении концентрации продукта система стремится его израсходовать. Равновесие смещается в сторону той реакции, где это вещество вступает во взаимодействие, то есть в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
Ответ: А → 3, Б → 2, В → 1, Г → 2.
Источник: ФИПИ