Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
4FeO(тв.) + О2(г) ⇄ 2Fe2O3(тв.) + Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | снижение давления |
| Б) | добавление катализатора |
| В) | повышение температуры |
| Г) | уменьшение концентрации кислорода |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
2322
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:
4 FeO (тв.) + O2 (г) ⇄ 2 Fe2O3 (тв.) + Q
А) Снижение давления.
Давление влияет только на те системы, в которых участвуют газообразные вещества. Посчитаем объемы газов в левой и правой частях уравнения (твердые вещества не учитываем):
Слева: 1 моль газа (O2).
Справа: 0 моль газа (газов нет).
При снижении давления равновесие всегда смещается в сторону большего объема газов, то есть в сторону обратной реакции (влево).
Соответствие: 2.
Б) Добавление катализатора.
Катализатор ускоряет и прямую, и обратную реакции в равной степени. Он помогает системе быстрее достичь состояния равновесия, но не влияет на положение уже установившегося равновесия.
Соответствие: 3.
В) Повышение температуры.
Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при нагревании (повышении температуры) система стремится охладиться, поэтому равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (–Q). В данном случае это обратная реакция.
Соответствие: 2.
Г) Уменьшение концентрации кислорода.
Кислород (O2) является исходным веществом (реагентом). Если мы уменьшаем концентрацию реагента, система стремится восполнить его нехватку. Равновесие смещается в ту сторону, где это вещество образуется, то есть в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
Ответ: А → 2, Б → 3, В → 2, Г → 2.
Источник: ФИПИ