Question

Дана обратимая реакция: 4HCl(г) + O2(г) ⇄ 2H2O(г) +2Cl2(г) Н0 298= -112,24 кДж. Как повлияют на равновесную концентрацию хлора следующие изменения: а) повышение температуры; б) увеличение общего давления; в) увеличение концентрации кислорода; г) увеличение объема реакционного сосуда; д) введение катализатора.

Answer 1

Воспользуемся принципом Ле-Шателье:

а. Реакция эндотермическая, поэтому увеличение температуры сместит равновесие вправо, равновесная конц. хлора увеличится
б. Из 5 моль газов получается 4 моль, поэтому при увеличении давления также равновесие вправо и концентрация хлора вырастет.
в. Увеличение конц одного из реагирующих веществ смещает равновесие в сторону продуктов, т.е. конц. хлора увеличится.
г. При увеличении объема давление упадет, равновесие сместится влево, конц. хлора уменьшится
д. катализатор не влияет на равновесие, он ускоряет как прямую так и обратную реакцию

Answer 2

а) Повышение температуры: В данной реакции протекает экзотермическая реакция, то есть выделяется тепло. Повышение температуры приведет к смещению равновесия в сторону образования реагентов, то есть хлора. Таким образом, повышение температуры будет способствовать увеличению концентрации хлора.

б) Увеличение общего давления: При увеличении общего давления равновесие сместится в сторону уменьшения числа молей газовых компонентов. В данной реакции уменьшение числа молей газовых компонентов достигается путем образования двух молей хлора и двух молей воды из четырех молей HCl и одной моли O2. Таким образом, увеличение общего давления будет способствовать увеличению концентрации хлора.

в) Увеличение концентрации кислорода: Увеличение концентрации одного из реагентов приведет к смещению равновесия в сторону образования продуктов реакции. В данной реакции увеличение концентрации кислорода приведет к увеличению концентрации хлора.

г) Увеличение объема реакционного сосуда: Увеличение объема реакционного сосуда приведет к смещению равновесия в сторону образования большего числа молей газовых компонентов. В данной реакции образуется две моли хлора и две моли воды из четырех молей HCl и одной моли O2. Поэтому увеличение объема реакционного сосуда будет способствовать увеличению концентрации хлора.

д) Введение катализатора: Введение катализатора не оказывает влияния на концентрацию хлора, так как катализатор ускоряет скорость обратимой реакции, но не изменяет равновесное соотношение между реагентами и продуктами.