Question

ZnO(k) + H2 (газ) = Zn(k) + H20(газ) Как изменится скорость общей реакции?
Куда сместится равновесие? Результат подтвердить расчетами
а)При увеличении давления в 3 раза
б)при повышении температуры на 60 градусов Цельсия. y=2
в) при уменьшении концентрации H2

Answer 1

Для того чтобы ответить на данный вопрос, мы должны проанализировать влияние каждого из изменений на скорость общей реакции и равновесие системы. Давайте рассмотрим каждый случай по очереди.

а) При увеличении давления в 3 раза:
При увеличении давления, согласно принципу Ле Шателие, система будет стремиться к уменьшению общего давления. Так как общая реакция влечет уменьшение количества молей газа (с 2 молями H2 и 1 молем ZnO до 1 моля Zn и 1 моля H2O), увеличение давления будет способствовать продвижению реакции в направлении образования меньшего количества молей газа.

Давайте произведем расчеты для конкретного значения концентраций и давления. Допустим, у нас есть 2 моля ZnO и 4 моля H2. Если мы увеличиваем давление в 3 раза, то концентрация H2 увеличивается до 12 молей (4 моля * 3) и остается 2 моля ZnO. Это означает, что отношение концентрации H2 к концентрации ZnO становится 6:1. Таким образом, увеличение давления приводит к увеличению скорости общей реакции.

б) При повышении температуры на 60 градусов Цельсия:
Повышение температуры, согласно принципу Ле Шателие, приведет к смещению равновесия в направлении реагентов, то есть обратной реакции. Так как обратная реакция влечет увеличение количества молей газа (с 1 моля Zn и 1 моля H2O до 2 молей H2 и 1 моля ZnO), повышение температуры будет способствовать обратной реакции.

Давайте опять произведем расчеты для конкретного значения концентраций и температуры. Пусть у нас начальные концентрации составляют 2 моля ZnO и 4 моля H2. Если мы повышаем температуру на 60 градусов Цельсия, то отношение концентрации H2 к концентрации ZnO становится более высоким. Например, пусть концентрация H2 увеличивается до 6 молей (4 моля + 2 моля из обратной реакции) и ZnO остается 2 моля. Тогда отношение концентрации H2 к концентрации ZnO становится 3:1. Таким образом, повышение температуры приводит к уменьшению скорости общей реакции.

в) При уменьшении концентрации H2:
Уменьшение концентрации H2, опять же согласно принципу Ле Шателие, приведет к смещению равновесия в направлении реагентов, то есть обратной реакции. Поскольку обратная реакция влечет увеличение количества молей газа (с 1 моля Zn и 1 моля H2O до 2 молей H2 и 1 моля ZnO), уменьшение концентрации H2 будет способствовать обратной реакции.

Проведем расчеты для конкретного значения концентраций. Пусть, начальные концентрации составляют 2 моля ZnO и 4 моля H2. Если мы уменьшаем концентрацию H2 до 2 молей, концентрация H2 становится равной концентрации ZnO. Тогда отношение концентрации H2 к концентрации ZnO становится 1:1. Таким образом, уменьшение концентрации H2 приводит к уменьшению скорости общей реакции.

В итоге, мы можем сделать следующие выводы:
- Увеличение давления в 3 раза приведет к увеличению скорости общей реакции.
- Повышение температуры на 60 градусов Цельсия приведет к уменьшению скорости общей реакции.
- Уменьшение концентрации H2 приведет к уменьшению скорости общей реакции.

Все эти выводы подтверждаются расчетами, объясненными выше.