Номер 9, страница 125 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

9. В какую сторону сместится химическое равновесие в системе $C_{(\text{тв})} + CO_{2(\text{г})} \rightleftharpoons 2CO_{(\text{г})} - Q:$

а) при увеличении температуры;

б) при увеличении объёма системы (уменьшении в ней давления);

в) при увеличении концентрации угарного газа?

Рассмотрим химическое равновесие в системе: $C_{(тв)} + CO_{2(г)} \rightleftharpoons 2CO_{(г)} - Q$. Для определения направления смещения равновесия воспользуемся принципом Ле Шателье, который гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменение температуры, давления, концентрации), то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет это воздействие.

а) при увеличении температуры;

Запись реакции $C_{(тв)} + CO_{2(г)} \rightleftharpoons 2CO_{(г)} - Q$ показывает, что прямая реакция (слева направо) является эндотермической, то есть протекает с поглощением теплоты ($+\Delta H$). Согласно принципу Ле Шателье, при увеличении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, чтобы поглотить избыток тепла. В данном случае это прямая реакция.

Ответ: равновесие сместится вправо, в сторону образования продуктов реакции (CO).

б) при увеличении объёма системы (уменьшении в ней давления);

Увеличение объёма системы приводит к уменьшению общего давления. Согласно принципу Ле Шателье, система стремится противодействовать этому изменению, то есть увеличить давление. Это достигается за счет смещения равновесия в сторону образования большего количества молей газообразных веществ. В левой части уравнения находится 1 моль газа ($CO_2$), а в правой — 2 моля газа ($2CO$). Твердый углерод $C_{(тв)}$ не учитывается при анализе влияния давления на газофазное равновесие. Поскольку прямая реакция ведет к увеличению числа молей газа (с 1 до 2), равновесие сместится вправо.

Ответ: равновесие сместится вправо, в сторону образования продуктов реакции (CO).

в) при увеличении концентрации угарного газа?

Угарный газ ($CO$) является продуктом реакции. Согласно принципу Ле Шателье, при увеличении концентрации одного из продуктов реакции равновесие смещается в сторону, способствующую расходованию этого вещества, то есть в сторону обратной реакции. В данном случае система будет стремиться уменьшить концентрацию $CO$, смещая равновесие влево.

Ответ: равновесие сместится влево, в сторону образования исходных веществ ($C$ и $CO_2$).