Химическое равновесие в данной системе может быть смещено в сторону исходных веществ при выполнении следующих условий:
1. Введении катализатора:
- Катализатор - это вещество, которое повышает скорость химической реакции, не участвуя при этом в изменении степени протекания самой реакции.
- Введение катализатора в систему может ускорить обратную реакцию, то есть обратное превращение продуктов обратно в исходные вещества.
- Обратную реакцию ускоряет катализатор, и это смещает равновесие в сторону исходных веществ.
2. Уменьшении давления:
- Согласно принципу Ле Шателье, если на равновесную систему сжатие или изменение давления, она будет стремиться сместиться в направлении, которое уменьшает суммарное давление.
- В данном случае снижение давления на систему может сместить равновесие в сторону исходных веществ, чтобы сократить общее давление и восстановить измененное значение.
3. Уменьшении концентрации угольной кислоты:
- Угольная кислота (Н2СОз) является продуктом реакции.
- Согласно принципу Ле Шателье, если концентрация одного из компонентов в реакционной системе уменьшается, равновесие будет смещаться в направлении этого компонента, чтобы компенсировать снижение.
- Уменьшение концентрации угольной кислоты может сместить равновесие в сторону исходных веществ.
4. Понижении температуры:
- В данной системе прямая реакция (образование угольной кислоты) является эндотермической реакцией, то есть требующей поглощения тепла.
- Согласно принципу Ле Шателье, понижение температуры превращает систему в направлении, которое выделяет или добавляет тепло.
- Понижение температуры может сместить равновесие в сторону исходных веществ, чтобы компенсировать потерю тепла.
Таким образом, в данной системе равновесие может быть смещено в сторону исходных веществ при введении катализатора, уменьшении давления, уменьшении концентрации угольной кислоты и понижении температуры.
Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу состояния идеального газа - уравнение Клапейрона:
PV = nRT
где P - давление газа в атмосферах, V - объем газа в литрах, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в Кельвинах.
Мы знаем, что при нормальных условиях один моль газа занимает объем 22.4 литра (V1 = 22.4 л). Также, у нас дано, что при других условиях объем одного моля газа стал равным 44.8 литрам (V2 = 44.8 л).
Теперь мы можем рассчитать искомые значения:
1. В первом вопросе, нам нужно найти давление (P2), при котором объем одного моля газа станет равным 44.8 литрам.
Из уравнения Клапейрона, мы можем переписать его для состояния 1 и состояния 2:
P1V1 = nRT1 и P2V2 = nRT2
Поскольку количество молей газа (n) остается неизменным, мы можем сократить его из уравнений:
P1V1/T1 = P2V2/T2
В состоянии 1, давление (P1) равно 1 атм, объем (V1) равен 22.4 л, и температура (T1) равна 0 °C + 273.15 = 273.15 K (температуру нужно перевести в Кельвины).
Подставляем известные значения:
1 * 22.4 / 273.15 = P2 * 44.8 / T2
Поскольку нам не дано значение температуры во втором случае, мы не можем вычислить точное значение давления. Поэтому необходимо другое дополнительное условие.
2. Во втором вопросе, нам нужно найти температуру (T2), при которой объем одного моля газа становится равным 44.8 литрам и давление равняется заданному значению (P).
Из уравнения Клапейрона, мы можем переписать его для состояния 1 и состояния 2:
P1V1 = nRT1 и P2V2 = nRT2
Разделим уравнения:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Так как мы знаем, что P2V2 = nRT2, то:
P1V1 / T1 = nRT2 / T2
1 * 22.4 / 273.15 = n * R * T2 / T2
22.4 / 273.15 = n * R
Перепишем уравнение Клапейрона используя молярный объем:
PV = RT
Подставим известные значения:
1 * 22.4 = n * R * T
22.4 = n * R * T
Так как у нас один моль газа, то n = 1:
22.4 = R * T
T = 22.4 / R
Так как температура должна быть выведена в градусах Цельсия, то переведем температуру из Кельвинов в Цельсии:
T(в °C) = T(в K) - 273.15
Т = (22.4 / R) - 273.15
Подставим значение универсальной газовой постоянной R:
T = (22.4 / 0.0821) - 273.15
T ≈ -250.85 °C
Таким образом, чтобы объем одного моля газа был равен 44.8 литрам при заданном давлении, температура должна быть приблизительно -250.85 °C.
Объяснение:
CaS
SO2
Mg3P2