Question

Как влияет повышение давления на химическое равновесие реакции CO+3H2=CH4+H2O(г), если вещества находятся в идеальном газообразном состоянии?

Answer 1

Посчитаем количество коэффициентов в правой и левой части

1+4 = 1+1

5 = 2

При повышении давления, равновесие сместится в сторону меньших коэффициентов, в нашем случае в сторону прямой реакции, в сторону продуктов

Answer 2

Повышение давления влияет на химическое равновесие реакции, особенно если вещества находятся в идеальном газообразном состоянии. Для понимания влияния давления на равновесие важно обратить внимание на соотношение числа молекул и объема, которые принимают участие в реакции.

Реакция CO + 3H₂ ⇌ CH₄ + H₂O (г)

Эта реакция представляет собой превращение углекислого газа (CO) и водорода (H₂) в метан (CH₄) и водяной пар (H₂O). Реакция может идти в обе стороны, и когда система достигает химического равновесия, скорость прямой реакции становится равной скорости обратной реакции.

В соответствии с принципом Ле-Шателье, система сместится в сторону, где можно компенсировать внесенные изменения. Когда увеличивается давление, система будет стремиться уменьшить его. В данной реакции уменьшение давления достигается смещением равновесия в сторону уменьшения числа молекул газа.

Уравнение реакции показывает, что с левой стороны у нас есть 4 молекулы газа (CO и 3H₂), а с правой - 2 молекулы газа (CH₄ и H₂O). Таким образом, увеличение давления будет способствовать смещению равновесия в сторону уменьшения объема газа, то есть в сторону продуктов с меньшим числом молекул газа.

Однако важно отметить, что воздействие давления на равновесие зависит от того, является ли число молекул газа на левой или правой стороне реакции большим. Если, например, на левой стороне было бы 2 молекулы газа, а на правой - 4, то повышение давления скорее всего привело бы к смещению равновесия в сторону увеличения объема газа.