Question

Даны уравнения обратимых реакций 1. CO(r)+2H2O(r)=CH3OH(r)+Q; 2.2CO(r)+O2(r)=2CO2(r)+Q; 3. C(t)+H2O(r)=CO(r)+H2(r)-Q; 4. N2(r)+O2(r)-Q. В какую сторону сместится равновесие при повышении1. Температуры, 2. Давления

Answer 1

Для того чтобы определить, в какую сторону сместится равновесие при повышении температуры или давления, нужно учесть принцип Ле Шателье и знать влияние этих параметров на направление реакции.

1. При повышении температуры:
- Обратимые реакции 1 и 3 имеют примесь катализатора "r" и тройственную связь, что делает их экзотермическими и обратимыми. Т.е. энергия, выделяющаяся при обратной реакции, меньше, чем энергия поглощаемая при прямой реакции. При повышении температуры энергия реакций возрастает, и чтобы компенсировать это, равновесие будет смещаться в сторону образования продуктов. Таким образом, при повышении температуры, равновесие будет смещаться вправо для реакций 1 и 3, и влево для реакции 2.

2. При повышении давления:
- Реакции 1, 2 и 3 имеют различное количество молекул газов на стороне реагентов и продуктов. По закону Ле Шателье, когда давление повышается, равновесие будет смещаться в сторону уменьшения общего количества молекул газов. Если на стороне реагентов количество молекул газов больше, чем на стороне продуктов, то равновесие будет смещаться влево (обратная реакция будет преобладать) и наоборот, если на стороне продуктов количество молекул газов больше. В реакции 1, на стороне реагентов количество молекул газов равно одной (1 CO), а на стороне продуктов количество молекул газов равно трем (1 CH3OH + 2 H2O), следовательно, повышение давления будет смещать равновесие вправо. В реакции 2, на обеих сторонах равновесия количество молекул газов одинаково (2 CO + 1 O2 = 2 CO2), поэтому повышение давления не повлияет на смещение равновесия. В реакции 3, на стороне реагентов количество молекул газов равно двум (1 N2 + 1 O2), а на стороне продуктов количество молекул газов равно одной (1 CO + 1 H2), следовательно, повышение давления будет смещать равновесие влево.

Итак, в ответе на вопрос, в какую сторону сместится равновесие при повышении температуры и давления:
1. При повышении температуры: равновесие сместится вправо в реакциях 1 и 3, и влево в реакции 2.
2. При повышении давления: равновесие сместится вправо в реакции 1 и влево в реакции 3, а в реакции 2 оно не будет смещаться в какую-либо сторону.