Question

Укажите, в какую сторону сместится химическое равновесие в системе N2(+) + 3H2(1) ₴ 2NH3(*) - Q если: • а) увеличить концентрацию водорода б) уменьшить концентрацию азота в) уменьшить концентрацию аммиака г) повысить температуру. Напишите выражения для прямой реакции, обратной реакции и выражение константы химического равновесия.

Answer 1

Відповідь:

Снизу

Пояснення:

Для данной реакции N2(+) + 3H2(1) ₴ 2NH3(*), можно записать выражения для прямой и обратной реакции, а также выразить константу химического равновесия (K).

1. Прямая реакция (образование аммиака):

N2(+) + 3H2(1) ⇌ 2NH3(*)

2. Обратная реакция (разложение аммиака):

2NH3(*) ⇌ N2(+) + 3H2(1)

Теперь, для определения влияния изменений на равновесие, используем принцип Ле-Шателье:

а) Увеличение концентрации водорода (H2):

Если увеличить концентрацию H2, равновесие сместится в направлении уменьшения количества молекул H2, то есть в обратную сторону.

б) Уменьшение концентрации азота (N2):

Если уменьшить концентрацию N2, равновесие сместится в направлении увеличения концентрации N2, то есть в прямую сторону.

в) Уменьшение концентрации аммиака (NH3):

Если уменьшить концентрацию NH3, равновесие сместится в направлении увеличения концентрации NH3, то есть в прямую сторону.

г) Повышение температуры:

В данной реакции образование аммиака (NH3) является экзотермической (выделяющей тепло) реакцией. Поэтому, если повысить температуру, равновесие сместится в направлении обратной реакции, чтобы компенсировать увеличение температуры.

Выражение для константы химического равновесия (K):

K = [NH3]^2 / ([N2(+)][H2]^3)

Где [NH3], [N2(+)], и [H2] - концентрации аммиака, азота и водорода соответственно.

Answer 2

Химическое равновесие в системе \(N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3\) можно описать уравнениями прямой и обратной реакций, а также уравнением константы химического равновесия.

Прямая реакция: \[N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3\]

Обратная реакция: \[2NH_3 \rightarrow N_2 + 3H_2\]

Выражение для константы химического равновесия (K):

\[K = \frac{{[NH_3]^2}}{{[N_2][H_2]^3}}\]

Где: - \([NH_3]\) - концентрация аммиака, - \([N_2]\) - концентрация азота, - \([H_2]\) - концентрация водорода.

Теперь рассмотрим, как изменения в концентрациях и температуре могут повлиять на смещение химического равновесия:

а) Увеличение концентрации водорода (\(H_2\)): Согласно принципу Ле Шателье, система будет смещаться в направлении уменьшения изменения. Увеличение концентрации реагентов (в данном случае, водорода) заставляет равновесие сместиться в направлении образования продукта, то есть в сторону образования аммиака (правее в уравнении).

б) Уменьшение концентрации азота (\(N_2\)): Уменьшение концентрации реагента (азота) также заставит равновесие сместиться в направлении образования большего количества аммиака. Система будет стремиться к компенсации уменьшения азота путем образования большего количества продукта (аммиака).

в) Уменьшение концентрации аммиака (\(NH_3\)): Уменьшение концентрации продукта будет приводить к смещению равновесия в направлении образования большего количества аммиака. Таким образом, система будет продолжать образование аммиака, чтобы компенсировать его уменьшение.

г) Повышение температуры: Обычно повышение температуры в эндотермической реакции приводит к смещению равновесия в направлении эндотермической реакции (то есть в том направлении, которое поглощает тепло). В данной реакции образование аммиака - это эндотермический процесс (поглощение тепла), поэтому повышение температуры приведет к смещению равновесия в сторону образования большего количества аммиака.

Эти факторы влияют на равновесие в соответствии с принципом Ле Шателье, и в реакциях на изменения в концентрациях или температуре система будет стремиться к достижению нового равновесия, чтобы компенсировать внесенные изменения.