1. Как сместится химическое равновесие при изменении параметров в системе: а) N2O4 (г) ↔ NO2(г) - Q
при увеличении температуры, уменьшении давления, увеличении концентрации оксида азота (IV)?
б) H2O (г) + C (тв.) ↔ H2 + CO2 (г) - Q
при уменьшении температуры, увеличении давления, увеличении концентрации углерода
а) Для реакции N2O4 (г) ↔ NO2 (г), где Q обозначает константу равновесия, рассмотрим три параметра: температуру, давление и концентрацию оксида азота (IV).
1. При увеличении температуры:
- Согласно принципу Ле Шателье, реакция будет смещаться в направлении, которое поглощает тепло. Так как реакция N2O4 (г) ↔ NO2 (г) является эндотермической (поглощает тепло), повышение температуры будет способствовать образованию большего количества NO2 (г). Таким образом, равновесие будет смещено вправо (в сторону образования NO2 (г)).
- Пояснение: повышение температуры повышает энергию системы и позволяет эндотермической реакции идти вперед для уменьшения полученной энергии.
2. При уменьшении давления:
- Реакция N2O4 (г) ↔ NO2 (г) происходит в газовой фазе. Уменьшение давления приведет к смещению равновесия в сторону увеличения молекулярного объема. Таким образом, равновесие будет смещено влево (в сторону увеличения N2O4 (г)).
- Пояснение: уменьшение давления увеличивает свободное пространство в системе, и уравновешиваясь, система будет занимать больше объема.
3. При увеличении концентрации оксида азота (IV):
- Увеличение концентрации продукта реакции, в данном случае NO2 (г), приведет к смещению равновесия в направлении образования реагента. Таким образом, равновесие будет смещено влево (в сторону образования N2O4 (г)).
- Пояснение: принцип Ле Шателье указывает, что система будет стремиться сместить равновесие в направлении снижения концентрации добавленного вещества.
б) Для реакции H2O (г) + C (тв.) ↔ H2 + CO2 (г), также рассмотрим три параметра: температуру, давление и концентрацию углерода.
1. При уменьшении температуры:
- Согласно принципу Ле Шателье, реакция будет смещаться в направлении, которое выделяет тепло. Так как реакция H2O (г) + C (тв.) ↔ H2 + CO2 (г) является экзотермической (выделяет тепло), снижение температуры будет способствовать образованию большего количества H2O (г). Таким образом, равновесие будет смещено влево (в сторону образования H2O (г)).
- Пояснение: снижение температуры позволяет экзотермической реакции идти вперед для увеличения полученной энергии.
2. При увеличении давления:
- Реакция H2O (г) + C (тв.) ↔ H2 + CO2 (г) происходит в газовой фазе. Увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону уменьшения молекулярного объема. Таким образом, равновесие будет смещено вправо (в сторону образования H2 + CO2 (г)).
- Пояснение: увеличение давления уменьшает свободное пространство в системе, и уравновешиваясь, система будет занимать меньший объем.
3. При увеличении концентрации углерода:
- Увеличение концентрации реагента, в данном случае углерода, приведет к смещению равновесия в направлении образования продукта реакции. Таким образом, равновесие будет смещено вправо (в сторону образования H2 + CO2 (г)).
- Пояснение: принцип Ле Шателье указывает, что система будет стремиться сместить равновесие в направлении снижения концентрации добавленного вещества.
Надеюсь, ответ был достаточно подробным и понятным для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, обращайтесь.