Номер 1018, страница 162 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1018. В системе установилось равновесие:

$N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - 181 \text{ кДж.}$

Как изменить условия протекания химической реакции, чтобы сместить равновесие вправо?

Решение

Для определения условий, смещающих химическое равновесие вправо (в сторону продуктов), необходимо применить принцип Ле Шателье. Он гласит, что если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление или концентрацию веществ), то равновесие сместится в таком направлении, чтобы ослабить это воздействие.

Рассмотрим данную реакцию: $N_2 + O_2 \rightleftharpoons 2NO - 181 \text{ кДж}$.

Запись «– 181 кДж» означает, что прямая реакция является эндотермической, то есть протекает с поглощением тепла. Тепловой эффект реакции $\Delta H = +181 \text{ кДж}$.

Проанализируем влияние каждого из факторов:

1.Температура: Поскольку прямая реакция эндотермическая (поглощает тепло), повышение температуры, согласно принципу Ле Шателье, будет способствовать протеканию именно этой реакции для поглощения избытка тепла. Таким образом, для смещения равновесия вправо необходимо повысить температуру.

2.Давление: Влияние давления зависит от изменения числа молей газообразных веществ в ходе реакции. В левой части уравнения находится $1 \text{ моль } N_2 + 1 \text{ моль } O_2 = 2 \text{ моля}$ газа. В правой части — $2 \text{ моля}$ газа $NO$. Так как число молей газов до и после реакции не изменяется ($\Delta n = 2 - 2 = 0$), изменение давления не будет смещать равновесие в этой системе.

3.Концентрация: Чтобы сместить равновесие вправо, в сторону образования продукта ($NO$), необходимо либо увеличивать концентрацию исходных веществ ($N_2$ и/или $O_2$), либо уменьшать концентрацию продукта ($NO$), например, выводя его из реакционной смеси.

Ответ: чтобы сместить равновесие реакции вправо, необходимо: повысить температуру; увеличить концентрацию азота ($N_2$) и/или кислорода ($O_2$); уменьшить концентрацию оксида азота(II) ($NO$).