Номер 3, страница 124 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Какой процесс называют смещением химического равновесия?

3. Химическое равновесие – это состояние обратимой химической реакции, при котором скорость прямой реакции ($v_{прям}$) равна скорости обратной реакции ($v_{обр}$). В этом состоянии концентрации всех реагирующих веществ (исходных веществ и продуктов) остаются постоянными во времени.

Смещением химического равновесия называют процесс перехода химической системы из одного равновесного состояния в другое, вызванный изменением внешних условий. Этими условиями могут быть: изменение концентрации одного из веществ, участвующих в реакции; изменение давления (для реакций с участием газообразных веществ); изменение температуры.

Когда одно из этих условий изменяется, равенство скоростей прямой и обратной реакций ($v_{прям} = v_{обр}$) нарушается. Система стремится противодействовать этому внешнему воздействию и перейти в новое состояние равновесия, в котором скорости снова станут равны, но уже при других значениях концентраций. Этот переход и есть смещение (или сдвиг) равновесия.

Направление смещения равновесия определяется принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление или концентрацию), то равновесие сместится в том направлении, которое ослабляет это воздействие.

Рассмотрим на примере обратимой реакции синтеза аммиака:

$N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г); \Delta H < 0$ (реакция экзотермическая, т.е. идет с выделением тепла).

В соответствии с принципом Ле Шателье:

1. Изменение концентрации: Увеличение концентрации исходных веществ ($N_2$ или $H_2$) приведет к смещению равновесия вправо, в сторону образования продукта ($NH_3$), чтобы израсходовать добавленные реагенты. Удаление продукта ($NH_3$) из системы также сместит равновесие вправо.

2. Изменение давления: В левой части уравнения 4 моль газа ($1+3$), в правой — 2 моль. Увеличение давления сместит равновесие в сторону меньшего числа молей газа, то есть вправо, в сторону образования $NH_3$. Это приведет к понижению давления в системе.

3. Изменение температуры: Поскольку прямая реакция экзотермическая ($\Delta H < 0$), повышение температуры сместит равновесие влево, в сторону эндотермической реакции (разложения аммиака), которая поглощает тепло. Понижение температуры, наоборот, сместит равновесие вправо.

Таким образом, смещение равновесия — это ответная реакция системы на внешнее воздействие, заключающаяся в преимущественном протекании либо прямой, либо обратной реакции до тех пор, пока не установится новое равновесное состояние.

Ответ: Смещением (или сдвигом) химического равновесия называют переход обратимой химической системы из одного равновесного состояния в другое под влиянием изменения внешних условий (концентрации, давления, температуры), в результате которого изменяются равновесные концентрации реагентов и продуктов.