Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
CO(г) + 2Н2(г) ⇄ СH3OH(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) | добавление катализатора |
| В) | повышение температуры |
| Г) | уменьшение концентрации водорода |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
1322
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: CO (г) + 2H2 (г) ⇄ CH3OH (г) + Q
А) Повышение давления.
При повышении давления равновесие всегда смещается в сторону меньшего объема газов (меньшего количества моль газов).
В левой части уравнения 1 моль CO и 2 моля H2, итого 3 моля газа.
В правой части уравнения 1 моль CH3OH, итого 1 моль газа.
Так как 1 < 3, равновесие смещается в сторону прямой реакции (вправо).
Соответствие: А → 1.
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: Б → 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: В → 2.
Г) Уменьшение концентрации водорода.
Водород (H2) является исходным веществом (реагентом). Если мы уменьшаем концентрацию какого-либо вещества, система стремится восполнить его нехватку. Равновесие смещается в ту сторону, где это вещество образуется.
Водород образуется в результате обратной реакции, значит, равновесие сместится влево.
Соответствие: Г → 2.
Ответ: А → 1, Б → 3, В → 2, Г → 2.
Источник: ФИПИ