Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
N2(г) + 3Н2(г) ⇄ 2NH3(г) + Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | уменьшение концентрации водорода |
| Б) | добавление катализатора |
| В) | повышение давления |
| Г) | снижение температуры |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
2311
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: N2(г) + 3H2(г) ⇄ 2NH3(г) + Q
А) Уменьшение концентрации водорода.
Водород (H2) является 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 (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 самого равновесия. Следовательно, равновесие практически не смещается.
Соответствие: 3.
В) Повышение давления.
При повышении давления равновесие смещается в сторону реакции, идущей с уменьшением объема газов (меньшим количеством моль газов).
Слева (реагенты): 1 моль N2 + 3 моль H2 = 4 моль газа.
Справа (продукты): 2 моль NH3 = 2 моль газа.
Так как 2 < 4, равновесие смещается в сторону прямой реакции (вправо).
Соответствие: 1.
Г) Снижение температуры.
Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при охлаждении (снижении температуры) система стремится нагреться и смещает равновесие в сторону выделения теплоты — в сторону экзотермической реакции. В данном случае это прямая реакция.
Соответствие: 1.
Ответ: А → 2, Б → 3, В → 1, Г → 1.
Источник: ФИПИ