Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
C2H6(г) ⇄ C2H4(г) + H2(г) – Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | добавление катализатора |
| Б) | повышение температуры |
| В) | повышение давления |
| Г) | уменьшение концентрации водорода |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
3121
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: C2H6(г) ⇄ C2H4(г) + H2(г) − Q.
А) Добавление катализатора.
Катализатор ускоряет и прямую, и обратную реакции в равной степени. Он помогает системе быстрее достичь состояния равновесия, но не влияет на положение самого равновесия. Следовательно, равновесие практически не смещается.
Соответствие: 3.
Б) Повышение температуры.
Данная реакция является эндотермической (−Q), то есть протекает с поглощением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при нагревании системы равновесие смещается в сторону той реакции, которая идет с поглощением тепла (эндотермической), чтобы скомпенсировать нагрев. В данном случае это прямая реакция.
Соответствие: 1.
В) Повышение давления.
Для определения влияния давления посчитаем количество молей газов в левой и правой частях уравнения:
Слева: 1 моль газа (C2H6).
Справа: 1 моль (C2H4) + 1 моль (H2) = 2 моля газа.
При повышении давления равновесие смещается в сторону меньшего объема (меньшего количества молей газа), чтобы уменьшить давление в системе. Меньше молей газа находится в левой части, значит, равновесие смещается в сторону обратной реакции.
Соответствие: 2.
Г) Уменьшение концентрации водорода.
Водород (H2) является продуктом реакции (находится в правой части). Согласно принципу Ле Шателье, при уменьшении концентрации какого-либо вещества равновесие смещается в сторону его образования. Чтобы восполнить недостаток водорода, система ускоряет прямую реакцию.
Соответствие: 1.
Ответ: А → 3, Б → 1, В → 2, Г → 1.
Источник: ФИПИ