Question

Как сдвинется равновесие реакции: 2SO2 (г) + О2 (г) ⇄ 2SO3 (г); DH<0: а) при уменьшении давления, б) при увеличении температуры, в) при уменьшении концентрации кислорода, г) при уменьшении концентрации оксида серы (IV), д) при добавлении катализатора.

Answer 1

Ответ:

Для начала, ΔН<0, так как ΔН=-ΔQ, следовательно, ΔQ>0 и реакция экзотермическая.

Согласно принципу Ле-Шателье:  

Если на систему в состоянии химического равновесия оказать какое-либо внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону уменьшения оказанного воздействия.

а) в сторону продуктов (считаем количество газов)

б) в сторону исходных веществ (смотрим на тепловой эффект реакции)

в) в сторону исходных веществ

г) в сторону продуктов реакции

д) никак, катализатор влияет только на скорость химической реакции

Answer 2

Для определения того, как сдвинется равновесие реакции при изменении условий, следует рассмотреть принцип Ле-Шателье. Он гласит, что если на систему находящуюся в равновесии оказывают внешнее воздействие (изменение давления, температуры, концентрации реагентов или добавление катализатора), то равновесие смещается таким образом, чтобы компенсировать внешнее изменение и вернуть систему к равновесию.

а) При уменьшении давления: Согласно принципу Ле-Шателье, равновесие сместится в сторону увеличения молекул газа. В данной реакции общее количество газовых молекул уменьшится, так как на левой стороне всего 3 молекулы газов, а на правой стороне - 2 молекулы SO3. Таким образом, равновесие сместится вправо (в сторону образования SO3).

б) При увеличении температуры: Эта реакция является экзотермической, что означает, что она выделяет тепло при идущем вперед процессе (DH<0). При увеличении температуры, равновесие сместится в сторону потребления тепла, чтобы снизить температуру. Это достигается уменьшением количества молекул SO3, поэтому равновесие сместится влево (в сторону образования SO2 и O2).

в) При уменьшении концентрации кислорода: Уменьшение концентрации одного из реагентов приведет к смещению равновесия в сторону компенсации этого изменения. Таким образом, равновесие сместится влево (в сторону образования SO2 и O2).

г) При уменьшении концентрации оксида серы (IV): Уменьшение концентрации SO2 приведет к смещению равновесия в сторону компенсации этого изменения. Равновесие сместится вправо (в сторону образования SO3).

д) При добавлении катализатора: Катализаторы не влияют на положение равновесия, они ускоряют скорость обратимых реакций, но не меняют итоговых концентраций в равновесной системе. Поэтому положение равновесия не изменится при добавлении катализатора.

Итак, суммируя:

а) Уменьшение давления: Смещение равновесия вправо (в сторону образования SO3). б) Увеличение температуры: Смещение равновесия влево (в сторону образования SO2 и O2). в) Уменьшение концентрации кислорода: Смещение равновесия влево (в сторону образования SO2 и O2). г) Уменьшение концентрации оксида серы (IV): Смещение равновесия вправо (в сторону образования SO3). д) При добавлении катализатора: Равновесие не изменится.