Як зрозуміти, куди зміщується хімічна рівновага. Вплив температури на стан рівноваги

Основна стаття: Принцип Ле Шательє - Брауна

Положення хімічної рівноваги залежить від наступних параметрів реакції: температури, тиску та концентрації. Вплив, який надають ці фактори на хімічну реакцію, підпорядковуються закономірності, яка була висловлена ​​в загальному вигляді 1885 року французьким ученим Ле-Шательє.

Чинники, що впливають на хімічну рівновагу:

1) температура

При збільшенні температури хімічна рівновага зміщується у бік ендотермічної (поглинання) реакції, а при зниженні у бік екзотермічної (виділення) реакції.

CaCO 3 =CaO+CO 2 -Q t →, t↓ ←

N 2 +3H 2 ↔2NH 3 +Q t ←, t↓ →

2) тиск

При збільшенні тиску хімічна рівновага зміщується у бік меншого обсягу речовин, а при зниженні більшого об'єму. Цей принцип діє лише з гази, тобто. якщо у реакції беруть участь тверді речовини, то вони до уваги не беруться.

CaCO 3 =CaO+CO 2 P ←, P↓ →

1моль=1моль+1моль

3) концентрація вихідних речовинта продуктів реакції

При збільшенні концентрації однієї з вихідних речовин хімічна рівновага зміщується у бік продуктів реакції, а при підвищенні концентрації продуктів реакції у бік вихідних речовин.

S 2 +2O 2 =2SO 2 [S],[O] →, ←

Каталізатори не впливають на усунення хімічної рівноваги!

Основні кількісні характеристики хімічної рівноваги: ​​константа хімічної рівноваги, ступінь перетворення, ступінь дисоціації, рівноважний вихід. Поясніть зміст цих величин з прикладу конкретних хімічних реакцій.

У хімічній термодинаміці закон діючих мас пов'язує між собою рівноважні активності вихідних речовин і продуктів реакції відповідно до співвідношення:

Активність речовин. Замість активності можуть бути використані концентрація (для реакції в ідеальному розчині), парціальні тиску (реакція в суміші ідеальних газів), фугітивність (реакція в суміші реальних газів);

Стехіометричний коефіцієнт (для вихідних речовин приймається негативним, для продуктів – позитивним);

Константа хімічної рівноваги. Індекс «a» тут означає використання величини активності у формулі.

Ефективність проведеної реакції зазвичай оцінюють, розраховуючи вихід продукту реакції (параграф 5.11). Разом з тим, оцінити ефективність реакції можна також, визначивши, яка частина найважливішої (зазвичай найдорожчої) речовини перетворилася на цільовий продукт реакції, наприклад, яка частина SO 2 перетворилася на SO 3 при виробництві сірчаної кислоти, тобто знайти ступінь перетвореннявихідної речовини.

Нехай коротка схема реакції, що протікає

Тоді ступінь перетворення речовини А на речовину В ( А) визначається наступним рівнянням

де nпрореаг (А) – кількість речовини реагенту А, що прореагував з утворенням продукту, а nвихідний (А) - вихідна кількість речовини реагенту А.

Природно, що ступінь перетворення може бути виражена як через кількість речовини, а й через будь-які пропорційні йому величини: число молекул (формульних одиниць), масу, обсяг.

Якщо реагент А взятий у нестачі і втратами продукту можна знехтувати, то ступінь перетворення реагенту А зазвичай дорівнює виходу продукту

Виняток – реакції, у яких вихідна речовина свідомо витрачається утворення декількох продуктів. Так, наприклад, у реакції

Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O

хлор (реагент) однаково перетворюється на хлорид калію та гіпохлорит калію. У цій реакції навіть при 100% виході KClO ступінь перетворення в нього хлору дорівнює 50%.

Відома вам величина – ступінь протолізу (параграф 12.4) – окремий випадок ступеня перетворення:

У рамках ТЕД аналогічні величини називаються ступенем дисоціаціїкислоти або основи (позначаються також як ступінь протолізу). Ступінь дисоціації пов'язана з константою дисоціації відповідно до закону розведення Оствальда.

В рамках тієї ж теорії рівновага гідролізу характеризується ступенем гідролізу (h), при цьому використовуються наступні вирази, що пов'язують її з вихідною концентрацією речовини ( з) і константами дисоціації слабких кислот (K HA), що утворюються при гідролізі, і слабких основ ( K MOH):

Перше вираз справедливо для гідролізу солі слабкої кислоти, друге – солі слабкої основи, а третє – солі слабкої кислоти та слабкої основи. Всі ці вирази можна використовувати тільки для розбавлених розчинів за ступенем гідролізу не більше 0,05 (5%).

Зазвичай рівноважний вихід визначають за відомою константою рівноваги, з якою він пов'язаний у кожному конкретному випадку певним співвідношенням.

Вихід продукту можна змінити, змістивши рівновагу реакції у оборотних процесах, впливом таких чинників, як температура, тиск, концентрація.

Відповідно до принципу Ле Шательє рівноважний ступінь перетворення збільшується з підвищенням тиску в ході простих реакцій, а ін. у разі обсяг реакційної суміші не змінюється і вихід продукту не залежить від тиску.

Вплив температури на рівноважний вихід, як і на константу рівноваги, визначається знаком теплового ефекту реакції.

Для більш повної оцінки оборотних процесів використовують так званий вихід від теоретичного (вихід від рівноважного), рівний відношенню дійсно отриманого продукту до кількості, яка вийшла б у стані рівноваги.

ТЕРМІЧНА ДИСОЦІАЦІЯ хімічна

реакція оборотного розкладання речовини, що викликається підвищенням температури.

При Т. д. з однієї речовини утворюється кілька (2H2H + ОСаО + СО) або одне просте

Рівновага Т. д. встановлюється за діючими масами закону. Воно

може бути охарактеризовано або константою рівноваги, або ступенем дисоціації

(відношенням числа молекул, що розпалися, до загального числа молекул). У

більшості випадків Т. д. супроводжується поглинанням теплоти (прирощення

ентальпії

ДН>0); тому відповідно до Ле Шательє-Брауна принципом

нагрівання посилює її, ступінь зміщення Т. д. з температурою визначається

абсолютним значенням ДН. Тиск перешкоджає Т. д. тим сильніше, чим більшим

зміною (зростанням) числа молей (Ді) газоподібних речовин

ступінь дисоціації від тиску залежить. Якщо тверді речовини не

утворюють твердих розчинів і не знаходяться у високодисперсному стані,

то тиск Т. д. однозначно визначається темп-рою. Для Т.

д. твердих речовин (оксидів, кристалогідратів та ін.)

важливо знати

темп-ру, при якому тиск дисоціації стає рівним зовнішньому (зокрема,

атмосферного) тиску. Оскільки газ, що виділяється, може подолати

тиск навколишнього середовища, то після досягнення цієї температури процес розкладання

відразу посилюється.

Залежність ступеня дисоціації від температури: ступінь дисоціації зростає при підвищенні температури (підвищення температури призводить до збільшення кінетичної енергії розчинених частинок, що сприяє розпаду молекул на іони)

Ступінь перетворення вихідних речовин та рівноважний вихід продукту. Способи їх розрахунку за заданої температури. Які дані потрібні для цього? Дайте схему розрахунку будь-якої з цих кількісних характеристик хімічної рівноваги на довільному прикладі.

Ступінь перетворення – кількість реагенту, що прореагував, віднесене до його вихідної кількості. Для найпростішої реакції , де концентрація на вході в реактор або на початку періодичного процесу, - концентрація на виході з реактора або поточний момент періодичного процесу. Для довільної реакції, наприклад, , відповідно до визначенням розрахункова формула така сама: . Якщо реакції кілька реагентів, то ступінь перетворення можна вважати по кожному з них, наприклад, для реакції Залежність ступеня перетворення від часу реакції визначається зміною концентрації реагенту від часу. У початковий момент часу, коли нічого не перетворилося, ступінь перетворення дорівнює нулю. Потім, у міру перетворення реагенту, ступінь перетворення зростає. Для незворотної реакції, коли ніщо не заважає реагенту витратитись повністю, її значення прагне (рис.1) до одиниці (100%). Рис.1 Чим більша швидкість витрачання реагенту, яка визначається значенням константи швидкості, тим швидше зростає ступінь перетворення, що представлено на малюнку. Якщо реакція оборотна , то при прагненні реакції до рівноваги ступінь перетворення прагне рівноважного значення, величина якого залежить від співвідношення констант швидкостей прямої та зворотної реакції (від константи рівноваги) (рис.2). Рис.2 Вихід цільового продукту Вихід продукту – кількість реально отриманого цільового продукту, віднесене до кількості цього продукту, яке вийшло б, якби весь реагент перейшов у цей продукт (до максимально можливої ​​кількості продукту, що вийшов). Або (через реагент): кількість реагенту, який реально перейшов у цільовий продукт, віднесений до вихідної кількості реагенту. Для найпростішої реакції вихід , а маючи на увазі, що для цієї реакції , , тобто. для найпростішої реакції вихід та ступінь перетворення – це та сама величина. Якщо перетворення відбувається зі зміною кількості речовин, наприклад, то відповідно до визначення стехіометричний коефіцієнт повинен увійти в розрахунковий вираз. Відповідно до першим визначенням уявну кількість продукту, що вийшов із усієї вихідної кількості реагенту, буде для цієї реакції в два рази менше, ніж вихідна кількість реагенту, тобто. , та розрахункова формула . Відповідно до другим визначенням кількість реагенту, реально що у цільової продукт буде вдвічі більше, ніж утворилося цього товару, тобто. тоді розрахункова формула . Природно, що обидва вирази однакові. Для більш складної реакції розрахункові формули записуються так само відповідно до визначення, але в цьому випадку вихід вже не дорівнює ступеню перетворення. Наприклад, для реакції , . Якщо реакції кілька реагентів, вихід може бути розрахований по кожному з них, якщо до того ж кілька цільових продуктів, то вихід можна вважати на будь-який цільовий продукт за будь-яким реагентом. Як очевидно зі структури розрахункової формули (у знаменнику перебуває постійна величина), залежність виходу від часу реакції визначається залежністю від часу концентрації цільового продукту. Так, наприклад, для реакції ця залежність має вигляд як на рис.3. Рис.3

Ступінь перетворення як кількісна характеристика хімічної рівноваги. Як вплинуть підвищення загального тиску та температури на ступінь перетворення реагенту … у газофазній реакції: ( дано рівняння)? Наведіть обґрунтування відповіді та відповідні математичні вирази.

Вивчення параметрів системи, що включає вихідні речовини та продукти реакції, дозволяє з'ясувати, які фактори зміщують хімічну рівновагу та ведуть до бажаних змін. На висновках Ле Шательє, Брауна та інших вчених про способи проведення оборотних реакцій засновані промислові технології, що дозволяють здійснити процеси, що раніше здавалися неможливими, отримати економічну вигоду.

Різноманітність хімічних процесів

За особливостями теплового ефекту багато реакцій відносять до екзо-або ендотермічних. Перші йдуть із утворенням теплоти, наприклад, окиснення вуглецю, гідратація концентрованої сірчаної кислоти. Другий тип змін пов'язаний із поглинанням теплової енергії. Приклади ендотермічних реакцій: розпад карбонату кальцію з утворенням гашеного вапна та вуглекислого газу, утворення водню та вуглецю при термічному розкладанні метану. У рівняннях екзо- та ендотермічних процесів необхідно вказувати тепловий ефект. Перерозподіл електронів між атомами реагуючих речовин відбувається в окислювально-відновних реакціях. Чотири типи хімічних процесів виділяють за особливостями реагентів та продуктів:

Для характеристики процесів важлива повнота взаємодії реагуючих сполук. Ця ознака лежить в основі поділу реакцій на оборотні та незворотні.

Оборотність реакцій

Оборотні процеси становлять більшість серед хімічних явищ. Освіта кінцевих продуктів із реагентів є прямою реакцією. У зворотній вихідні речовини виходять з продуктів свого розкладання або синтезу. У реагує суміші виникає хімічна рівновага, при якому виходить стільки ж сполук, скільки розкладається вихідних молекул. У оборотних процесах замість знака "=" між реагентами та продуктами використовуються символи "↔" або "⇌". Стрілки можуть бути неоднаковими по довжині, що пов'язано з домінуванням однієї з реакцій. У хімічних рівняннях можна вказувати агрегатні характеристики речовин (г – гази, ж – рідини, т – тверді). Величезне практичне значення мають науково обґрунтовані прийоми впливу оборотні процеси. Так, виробництво аміаку стало рентабельним після створення умов, що зсувають рівновагу у бік утворення цільового продукту: 3Н 2(г) + N 2(г) ⇌ 2NH 3(г) . Необоротні явища призводять до появи нерозчинної або малорозчинної сполуки, утворення газу, що залишає сферу реакції. До таких процесів можна віднести іонний обмін, розпад речовин.

Хімічна рівновага та умови його зміщення

На характеристики прямого та зворотного процесів впливає кілька факторів. Один із них — час. Концентрація взятої реакції речовини поступово знижується, а кінцевого з'єднання — зростає. Реакція прямого напряму йде дедалі повільніше, зворотний процес набирає швидкість. У певний проміжок два протилежні процеси йдуть синхронно. Взаємодія між речовинами відбувається, але концентрації не змінюються. Причина - динамічна хімічна рівновага, яка встановилася в системі. Його збереження чи зміна залежить від:

• температурних умов;
• концентрації сполук;
• тиску (для газів).

Зміщення хімічної рівноваги

У 1884 році видатний учений із Франції А. Л. Ле Шательє запропонував опис способів виведення системи зі стану динамічної рівноваги. У основі методу лежить принцип нівелювання дії зовнішніх чинників. Ле Шательє звернув увагу, що в суміші, що реагує, виникають процеси, що компенсують вплив сторонніх сил. Сформульований французьким дослідником принцип свідчить, що зміна умов у стані рівноваги сприяє перебігу реакції, що послаблює сторонній вплив. Усунення рівноваги підпорядковується цьому правилу, воно дотримується, коли змінюється склад, температурні умови та тиск. Технології, засновані на висновках вчених, використовують у промисловості. Багато хімічних процесів, які вважалися практично неможливими, проводяться завдяки способам усунення рівноваги.

Вплив концентрації

Зсув рівноваги відбувається, якщо вилучити із зони взаємодії певні компоненти або додатково ввести порції речовини. Видалення продуктів з реакційної суміші зазвичай викликає збільшення швидкості їх утворення, додавання речовин навпаки призводить до їх переважного розпаду. У процесі етерифікації для зневоднення використовують сірчану кислоту. При введенні її у сферу реакції підвищується вихід метилацетату: СН 3 СООН + СН 3 ВІН ↔ СН 3 СООСН 3 + Н 2 О. Якщо додавати кисень, що взаємодіє з діоксидом сірки, то хімічна рівновага зміщується у бік прямої реакції утворення триоксиду сірки. Кисень зв'язується в молекули SO 3 його концентрація знижується, що узгоджується з правилом Ле Шательє для оборотних процесів.

Зміна температури

Процеси, що йдуть з поглинанням або виділенням тепла, – ендо- та екзотермічні. Для зміщення рівноваги використовується нагрівання або відведення тепла від суміші, що реагує. Зростання температури супроводжується підвищенням швидкості ендотермічних явищ, у яких додаткова енергія поглинається. Охолодження призводить до переваг екзотермічних процесів, що йдуть з виділенням тепла. При взаємодії діоксиду вуглецю з вугіллям нагрівання супроводжується збільшенням концентрації монооксиду, а охолодження веде до переважного утворення сажі: 2 (г) + З (т) ↔ 2СО (г) .

Вплив тиску

Зміна тиску - важливий фактор для реагуючих сумішей, що включають газоподібні сполуки. Також слід звернути увагу на різницю обсягів вихідних речовин, що виходять. Зниження тиску веде до переважного перебігу явищ, у яких зростає загальний обсяг всіх компонентів. Зростання тиску спрямовує процес у бік зниження обсягу всієї системи. Така закономірність дотримується реакції освіти аміаку: 0,5N 2(г) + 1,5Н 2(г) ⇌ NH 3(г) . Зміна тиску не вплине на хімічну рівновагу тих реакціях, які йдуть при незмінному обсязі.

Оптимальні умови здійснення хімічного процесу

Створення умов зміщення рівноваги багато чому визначає розвиток сучасних хімічних технологій. Практичне використання наукової теорії сприяє отриманню оптимальних результатів виробництва. Найбільш яскравий приклад - одержання аміаку: 0,5N 2(г) + 1,5Н 2(г) ⇌ NH 3(г) . Підвищення вмісту в системі молекул N 2 і Н 2 сприятливо для синтезу складної речовини із простих. Реакція супроводжується виділенням теплоти, тому зниження температури викликає збільшення концентрації NH 3 . Обсяг вихідних компонентів більший, ніж цільового продукту. Зростання тиску забезпечить підвищення виходу NH3.

У разі виробництва підбирають оптимальне співвідношення всіх параметрів (температури, концентрації, тиску). Крім того, має велике значенняплоща зіткнення між реагентами. У жорстких гетерогенних системах збільшення поверхні веде до зростання швидкості реакції. Каталізатори збільшують швидкість прямої та зворотної реакції. Застосування речовин з такими властивостями не призводить до усунення хімічної рівноваги, але прискорює його настання.

9. Швидкість хімічної реакції. Хімічна рівновага

9.2. Хімічне рівновагу та її зміщення

Більшість хімічних реакційє оборотними, тобто. одночасно протікають як у бік освіти продуктів, і у бік їх розпаду (зліва направо і праворуч наліво).

Приклади рівнянь реакцій оборотних процесів:

N 2 + 3H 2 ⇄ t ° , p , кат 2NH 3

2SO 2 + O 2 ⇄ t ° , p , кат 2SO 3

H 2 + I 2 ⇄ t ° 2HI

Оборотні реакції характеризуються особливим станом, який називається станом хімічної рівноваги.

Хімічна рівновага- це такий стан системи, при якому швидкості прямої та зворотної реакцій стають рівними. При русі до хімічної рівноваги швидкість прямої реакції та концентрація реагентів зменшуються, а зворотної та концентрації продуктів – зростають.

У стані хімічної рівноваги в одиницю часу утворюється стільки продукту, як і розпадається. В результаті концентрації речовин, що перебувають у стані хімічної рівноваги, згодом не змінюються. Однак це зовсім не означає, що рівноважні концентрації або маси (обсяги) всіх речовин обов'язково рівні між собою (див. рис. 9.8 та 9.9). Хімічна рівновага - це динамічна (рухлива ) рівновага, яка може відгукуватися на зовнішній вплив.

Перехід рівноважної системи з одного рівноважного стану до іншого називається зміщенням або зсувом рівноваги. На практиці говорять про усунення рівноваги у бік продуктів реакції (вправо) або у бік вихідних речовин (ліворуч); Прямою називають реакцію, що протікає зліва направо, а зворотної - праворуч наліво. Стан рівноваги показують двома протилежно спрямованими стрілками: ⇄.

Принцип усунення рівновагибув сформульований французьким ученим Ле Шательє (1884): зовнішній вплив на систему, що знаходиться в рівновазі, призводить до усунення цієї рівноваги в напрямку, що послаблює ефект зовнішнього впливу

Сформулюємо основні правила усунення рівноваги.

Вплив концентрації: при збільшенні концентрації речовини рівновага зміщується у бік його витрати, а при зменшенні - у бік її утворення.

Наприклад, при збільшенні концентрації H 2 у оборотній реакції

H 2 (г) + I 2 (г) ⇄ 2HI (г)

швидкість прямої реакції, яка залежить від концентрації водню, збільшиться. В результаті рівновага зміститься праворуч. При зменшенні концентрації H 2 швидкість прямої реакції зменшиться, в результаті рівновага процесу зміститься вліво.

Вплив температури: при підвищенні температури рівновага зміщується у бік ендотермічної реакції, а при зниженні - у бік екзотермічної реакції.

Важливо пам'ятати, що при збільшенні температури зростає швидкість як екзо-, так і ендотермічної реакції, але у більше разів - ендотермічної реакції, для якої Е завжди більше. При зменшенні температури зменшується швидкість обох реакцій, але знову ж таки у більше разів - ендотермічної. Сказане зручно проілюструвати схемою, де значення швидкості пропорційно довжині стрілок, а рівновага зміщується у бік довшої стрілки.

Вплив тиску: Зміна тиску впливає на стан рівноваги тільки в тому випадку, коли в реакції беруть участь гази, і навіть тоді, коли газоподібна речовина знаходиться тільки в одній частині хімічного рівняння. Приклади рівнянь реакцій:

• тиск впливає на зміщення рівноваги:

3H 2 (г) + N 2 (г) ⇄ 2NH 3 (г),

CaO (тв) + CO 2 (г) ⇄ CaCO 3 (тв);

• тиск не впливає на зміщення рівноваги:

Cu (тв) + S (тв) = CuS (тв),

NaOH (р-р) + HCl (р-р) = NaCl (р-р) + H2O(ж).

При зменшенні тиску рівновага зміщується у бік утворення більшої хімічної кількості газоподібних речовина при збільшенні - у бік утворення меншої хімічної кількості газоподібних речовин. Якщо хімічні кількості газів в обох частинах рівняння однакові, то тиск не впливає на стан хімічної рівноваги:

H 2 (г) + Cl 2 (г) = 2HCl (г).

Сказане легко зрозуміти, враховуючи, що дія зміни тиску аналогічна дії зміни концентрації: при збільшенні тиску в n разів у стільки ж разів зростає концентрація всіх речовин, що знаходяться в рівновазі (і навпаки).

Вплив обсягу реакційної системи: зміна обсягу реакційної системи пов'язана зі зміною тиску та впливає тільки на стан рівноваги реакцій за участю газоподібних речовин. Зменшення обсягу означає збільшення тиску та зміщує рівновагу у бік утворення меншої хімічної кількості газів. Збільшення обсягу системи призводить до зменшення тиску та зміщення рівноваги у бік утворення більшої хімічної кількості газоподібних речовин.

Введення в рівноважну систему каталізатора або зміна його природи не зміщує рівновагу (не збільшує вихід продукту), оскільки каталізатор однаковою мірою прискорює і пряму, і зворотну реакцію. Це з тим, що каталізатор однаково зменшує енергію активації прямого і зворотного процесів. Тоді навіщо ж у оборотних процесах використовують каталізатор? Справа в тому, що використання каталізатора в оборотних процесах сприяє якнайшвидшому наступу рівноваги, а це збільшує ефективність промислового виробництва.

Конкретні приклади впливу різних чинників на зміщення рівноваги наведено у табл. 9.1 для реакції синтезу аміаку, що протікає із виділенням теплоти. Іншими словами, пряма екзотермічна реакція, а зворотна - ендотермічна.

Таблиця 9.1

Вплив різних факторів на усунення рівноваги реакції синтезу аміаку

Приклад 9.3. У стані рівноваги процесу

2SO 2 (г) + O 2 (г) ⇄ 2SO 3 (г)

концентрації речовин (моль/дм 3) SO 2 , O 2 і SO 3 відповідно дорівнюють 0,6, 0,4 та 0,2. Знайдіть вихідні концентрації SO 2 та O 2 (вихідна концентрація SO 3 дорівнює нулю).

Рішення. У ході реакції SO 2 та O 2 витрачаються, тому

c вих (SO 2) = c рівн (SO 2) + c зрасх (SO 2),

c вих (O 2) = c рівн (O 2) + c зрасх (O 2).

Значення c зрасх знаходимо по c (SO 3):

x = 0,2 моль/дм 3 .

c вих (SO 2) = 0,6 + 0,2 = 0,8 (моль/дм 3).

y = 0,1 моль/дм 3 .

c вих (O 2) = 0,4 + 0,1 = 0,5 (моль/дм 3).

Відповідь: 0,8 моль/дм 3 SO 2; 0,5 моль/дм 3 O 2 .

За виконання екзаменаційних завдань часто плутають вплив різних чинників, з одного боку, на швидкість реакції, з другого - на зміщення хімічного рівноваги.

Для оборотного процесу

у разі підвищення температури зростає швидкість як прямої, і зворотної реакції; при зниженні температури зменшується швидкість як прямої, і зворотної реакції;

при підвищенні тиску зростають швидкості всіх реакцій, що протікають за участю газів, - і пряма, і зворотна. При зниженні тиску зменшується швидкість всіх реакцій, що протікають за участю газів - і прямий, і зворотний;

введення в систему каталізатора або його заміна інший каталізатор рівновагу не зміщують.

Приклад 9.4. Протікає оборотний процес, що описується рівнянням

N 2 (г) + 3H 2 (г) ⇄ 2NH 3 (г) + Q

Розгляньте, які фактори: 1) збільшують швидкість синтезу реакції аміаку; 2) зміщують рівновагу вправо:

а) зниження температури;

б) підвищення тиску;

в) зменшення концентрації NH 3;

г) використання каталізатора;

д) збільшення концентрації N 2 .

Рішення. Збільшують швидкість реакції синтезу аміаку фактори б), г) та д) (а також підвищення температури, збільшення концентрації Н 2); зміщують рівновагу вправо - а), б), в), д).

Відповідь: 1) б, г, д; 2) а, б, в, буд.

Приклад 9.5. Нижче наведено енергетичну схему оборотної реакції

Вкажіть усі справедливі твердження:

а) обернена реакція протікає швидше, ніж пряма;

б) з підвищенням температури швидкість зворотної реакції зростає у більше разів, ніж прямої реакції;

в) пряма реакція протікає із поглинанням теплоти;

г) величина температурного коефіцієнта більша для зворотної реакції.

Рішення.

а) Твердження правильне, оскільки Е а обр = 500 − 300 = 200 (кДж) менше Е а пр = 500 − 200 = 300 (кДж).

б) Твердження неправильне, у більше разів зростає швидкість прямої реакції, на яку Е а більше.

в) Твердження правильне, Q пр = 200 - 300 = -100 (кДж).

г) Твердження неправильне, γ більше для прямої реакції, у разі якої більше Е а.

Відповідь: а), в).

Теми кодифікатора: оборотні та незворотні реакції. Хімічна рівновага. Зміщення хімічної рівноваги під впливом різних чинників.

По можливості перебігу зворотної реакції хімічні реакції ділять на оборотні та незворотні.

Оборотні хімічні реакції - Це реакції, продукти яких за цих умов можуть взаємодіяти один з одним.

Необоротні реакції - Це реакції, продукти яких за цих умов взаємодіяти один з одним не можуть.

Докладніше про класифікацію хімічних реакційможна прочитати.

Імовірність взаємодії товарів залежить від умов проведення процесу.

Так, якщо система відкрита, тобто. обмінюється з довкіллям і речовиною, і енергією, то хімічні реакції, у яких, наприклад, утворюються гази, будуть незворотними. Наприклад , при прожарюванні твердого гідрокарбонату натрію:

2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

виділятиметься газоподібний вуглекислий газі випаровуватися із зони проведення реакції. Отже, така реакція буде незворотнійза даних умов. Якщо ж розглянути замкнуту систему , яка не можеобмінюватися речовиною з навколишнім середовищем (наприклад, закритий ящик, в якому відбувається реакція), то вуглекислий газ не зможе полетіти із зони проведення реакції, і буде взаємодіяти з водою та карбонатом натрію, то реакція буде оборотною за даних умов:

2NaHCO 3 ⇔ Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

Розглянемо оборотні реакції. Нехай оборотна реакціяпротікає за схемою:

aA + bB = cC + dD

Швидкість прямої реакції згідно із законом діючих мас визначається виразом: v 1 =k 1 ·C A a ·C B b швидкість зворотної реакції: v 2 =k 2 ·C З ·C D d . Якщо початковий момент реакції в системі немає речовин C і D, то стикаються і взаємодіють переважно частинки A і B, і йде переважно пряма реакція. Поступово концентрація частинок C і D також почне підвищуватися, отже швидкість зворотної реакції зростатиме. В якийсь момент швидкість прямої реакції дорівнюватиме швидкості зворотної реакції. Цей стан і називають хімічною рівновагою .

Таким чином, хімічна рівновага - Це такий стан системи, при якому швидкості прямої та зворотної реакції рівні .

Т.к. швидкості прямо і зворотної реакції рівні, швидкість утворення речовин дорівнює швидкості їх витрати, та поточні концентрації речовин не змінюються . Такі концентрації називають рівноважними .

Зверніть увагу при рівновазі йде і пряма, і зворотна реакціятобто реагенти взаємодіють один з одним, але і продукти взаємодіють з такою ж швидкістю. При цьому зовнішні фактори можуть впливати та зміщуватихімічна рівновага у той чи інший бік. Тому хімічну рівновагу називають рухомою, або динамічною.

Дослідження у сфері рухомого рівноваги почалися ще ХІХ столітті. У працях Анрі Ле-Шательє було закладено основи теорії, які пізніше узагальнив учений Карл Браун. Принцип рухомої рівноваги, або принцип Ле-Шательє-Брауна, каже:

Якщо систему, що у стані рівноваги, впливати зовнішнім чинником, який змінює якесь із умов рівноваги, то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Іншими словами: при зовнішньому впливі на систему рівновага зміститься так, щоб компенсувати цей зовнішній вплив.

Цей принцип, що дуже важливо, працює для будь-яких рівноважних явищ (не лише хімічних реакцій). Однак ми зараз розглянемо його стосовно хімічних взаємодій. У разі хімічних реакцій зовнішній вплив призводить до зміни рівноважних концентрацій речовин.

На хімічні реакції у стані рівноваги можуть впливати три основні фактори – температура, тиск та концентрації реагентів чи продуктів.

1. Як відомо, хімічні реакції супроводжуються тепловим ефектом. Якщо пряма реакція йде із виділенням теплоти (екзотермічна, чи +Q), то зворотна — із поглинанням теплоти (ендотермічна, чи -Q), і навпаки. Якщо підвищувати температуру в системі рівновага зміститься так, щоб це підвищення компенсувати. Логічно, що за екзотермічної реакції підвищення температури компенсувати не вийде. Отже, у разі підвищення температури рівновагу у системі зміщується у бік поглинання теплоти, тобто. у бік ендотермічних реакцій (-Q); при зниженні температури - у бік екзотермічної реакції (+Q).

2. У разі рівноважних реакцій, коли хоча б одна з речовин знаходиться в газовій фазі, на рівновагу також суттєво впливає зміна тискув системі. При підвищенні тиску хімічна система намагається компенсувати цей вплив і збільшує швидкість реакції, в якій кількість газоподібних речовин зменшується. При зниженні тиску система підвищує швидкість реакції, у якій утворюється більше молекул газоподібних речовин. Таким чином: зі збільшенням тиску рівновага зміщується у бік зменшення числа молекул газів, при зменшенні тиску — у бік збільшення числа молекул газів.

Зверніть увагу! На системи, де кількість молекул газів-реагентів і продуктів однакова, тиск не впливає! Також зміна тиску мало впливає рівновагу в розчинах, тобто. на реакції, де газів немає.

3. Також на рівновагу у хімічних системах впливає зміна концентраціїреагуючих речовин та продуктів. При підвищенні концентрації реагентів система намагається їх витратити і збільшує швидкість прямої реакції. При зниженні концентрації реагентів система намагається їх напрацювати і збільшується швидкість зворотної реакції. При підвищенні концентрації продуктів система намагається їх витратити, і збільшує швидкість зворотної реакції. При зниженні концентрації продуктів хімічна система збільшує швидкість освіти, тобто. швидкість прямої реакції.

Якщо у хімічній системі збільшується швидкість прямої реакції праворуч , у бік утворення продуктів і витрати реагентів . Якщо збільшується швидкість зворотної реакції, ми говоримо, що рівновага змістилася вліво , у бік витрачання продуктів і збільшення концентрації реагентів .

Наприклад, у реакції синтезу аміаку:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 + Q

підвищення тиску призводить до збільшення швидкості реакції, у якій утворюється менше молекул газів, тобто. прямий реакції (число молекул газів-реагентів дорівнює 4, число молекул газів у продуктах дорівнює 2). При підвищенні тиску рівновага зміщується праворуч, у бік продуктів. При підвищення температурирівновага зміститься у бік ендотермічної реакції, тобто. ліворуч, у бік реагентів. Збільшення концентрації азоту чи водню змістить рівновагу у бік їх витрати, тобто. праворуч, у бік продуктів.

Каталізатор не впливає рівновагу, т.к. прискорює і пряму, і зворотну реакцію.

Хімічне рівновагу реакції зміщується у бік утворення продукту реакції при

1) зниження тиску

2) підвищення температури

3) додавання каталізатора

4) додаванні водню

Пояснення.

Зниження тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів збільшують тиск, отже, рівновага зміститься убік більшої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), тобто. у бік реагентів.

При підвищенні температури (зовнішній вплив) система прагнутиме знизити температуру, отже, посилюється процес, що поглинає тепло. рівновага зміститься у бік ендотермічної реакції, тобто. у бік реагентів.

Додавання водню (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають водень, тобто. рівновага зміститься у бік продукту реакції

Відповідь: 4

Джерело: Яндекс: Тренувальна робота ЄДІ з хімії. Варіант 1.

Рівнавага зміщується у бік вихідних речовин при

1) зменшення тиску

2) нагрівання

3) введення каталізатора

4) додаванні водню

Пояснення.

Принцип Ле Шательє - якщо систему, що у рівновазі, впливати ззовні, змінюючи якесь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Зниження тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів збільшують тиск, отже, рівновага зміститься убік більшої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), тобто. у бік продуктів реакції.

При підвищенні температури (зовнішній вплив) система прагнутиме знизити температуру, отже, посилюється процес, що поглинає тепло. рівновага зміститься у бік ендотермічної реакції, тобто. у бік продуктів реакції.

Каталізатор не впливає на усунення рівноваги

Додавання водню (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають водень, тобто. рівновага зміститься у бік вихідних речовин

Відповідь: 4

Джерело: Яндекс: Тренувальна робота ЄДІ з хімії. Варіант 2.

зміщення хімічної рівноваги вправо сприятиме

1) зменшення температури

2) збільшення концентрації оксиду вуглецю (ІІ)

3) збільшення тиску

4) зменшення концентрації хлору

Пояснення.

Необхідно проаналізувати реакцію та з'ясувати, які фактори сприятимуть зміщенню рівноваги вправо. Реакція ендотермічна, що йде зі збільшенням обсягів газоподібних продуктів, гомогенна, що протікає в газовій фазі. За принципом Ле Шательє на зовнішню дію система протидіє. Тому змістити рівновагу вправо можна, якщо збільшити температуру, зменшити тиск, збільшити концентрацію вихідних речовин або зменшити кількість продуктів реакції. Зіставивши ці параметри з варіантами відповідей, вибираємо відповідь №4.

Відповідь: 4

Зміщення хімічної рівноваги вліво у реакції

буде сприяти

1) зменшення концентрації хлору

2) зменшення концентрації хлороводню

3) збільшення тиску

4) зменшення температури

Пояснення.

Вплив на систему, що знаходиться в рівновазі, супроводжується протидією з її боку. При зменшення концентрації вихідних речовин рівновага зміщується у бік утворення цих речовин, тобто. ліворуч.

Катерина Колобова 15.05.2013 23:04

Відповідь неправильна.. Необхідно зменшити температуру (при зменшенні температури рівновага зміститься у бік екзотермічного виділення)

Олександр Іванов

При зменшенні температури рівновага зміститься у бік екзотермічного виділення, тобто. праворуч.

Отже, відповідь вірна

А. При використанні каталізатора усунення хімічної рівноваги в даній системі не відбувається.

Б. При збільшенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік вихідних речовин.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

З використанням каталізатора усунення хімічного рівноваги у цій системі немає, т.к. каталізатор прискорює і пряму та зворотну реакцію.

При збільшенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік вихідних речовин, т.к. зворотна ендотермічна реакція. Підвищення температури у системі призводить до збільшення швидкості ендотермічної реакції.

Відповідь: 3

зміститься у бік зворотної реакції, якщо

1) підвищити тиск

2) додати каталізатор

3) зменшити концентрацію

4) підвищити температуру

Пояснення.

Хімічне рівновагу у системі зміститься у бік зворотної реакції, якщо збільшити швидкість зворотної реакції. Розмірковуємо наступним чином: зворотна реакція це екзотермічна реакція, що йде із зменшенням обсягу газів. Якщо зменшити температуру і підвищити тиск, рівновага зміститься у бік зворотної реакції.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При зниженні температури хімічна рівновага в даній системі зміщується

у бік продуктів реакції.

Б. При зменшенні концентрації метанолу рівновага у системі зміщується у бік продуктів реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

При зниженні температури хімічна рівновага у цій системі зміщується

у бік продуктів реакції це правильно, т.к. пряма екзотермічна реакція.

При зменшенні концентрації метанолу рівновагу системі зміщується у бік продуктів реакції, це правильно т.к. при зменшенні концентрації будь-якої речовини швидше йде та реакція, внаслідок якої ця речовина утворюється

Відповідь: 3

У якій системі зміна тиску практично не впливає на усунення хімічної рівноваги

Пояснення.

Щоб при зміні тиску рівновага не змістилася вправо, необхідно, щоб тиск у системі не змінювався. Тиск залежить від кількості газоподібних речовин у цій системі. Порахуємо обсяги газоподібних речовин у лівій та правій частинах рівняння (за коефіцієнтами).

Це буде реакція №3

Відповідь: 3

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При зниженні тиску хімічна рівновага у цій системі зміститься

у бік продукту реакції.

Б. При збільшенні концентрації вуглекислого газу хімічна рівновага системи зміститься у бік продукту реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Принцип Ле Шательє - якщо систему, що у рівновазі, впливати ззовні, змінюючи якесь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Зниження тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів збільшують тиск, отже, рівновага зміститься убік більшої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), т. е. убік реагентів. Твердження А неправильне.

Додавання вуглекислого газу (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають вуглекислий газ, тобто рівновага зміститься у бік реагентів. Твердження Б неправильне.

Відповідь: обидві судження неправильні.

Відповідь: 4

Хімічне рівновагу у системі

зміщується у бік вихідних речовин у результаті

1) збільшення концентрації водню

2) підвищення температури

3) підвищення тиску

4) використання каталізатора

Пояснення.

Пряма реакція екзотермічна, зворотна-ендотермічна, тому при збільшенні температури рівновага зміститься у бік вихідних речовин.

Відповідь: 2

Пояснення.

Щоб при підвищенні тиску рівновага змістилася праворуч, необхідно, щоб пряма реакція йшла зі зменшенням обсягів газів. Порахуємо обсяги газоподібних речовин. у лівій та правій частинах рівняння.

Це буде реакція №3

Відповідь: 3

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При збільшенні температури хімічна рівновага в даній системі зміститься

у бік продуктів реакції.

Б. При зменшенні концентрації вуглекислого газу рівновага системи зміститься у бік продуктів реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Пряма реакція екзотермічна, зворотна-ендотермічна, тому при збільшенні температури рівновага зміститься у бік зворотної реакції. (перше твердження хибно)

При збільшенні концентрації вихідних речовин рівновага зміститься у бік прямої реакції, зі збільшенням концентрації продуктів реакції рівновага зміститься у бік зворотної реакції. При зменшенні концентрації будь-якої речовини швидше йде та реакція, внаслідок якої ця речовина утворюється. (друге твердження вірне)

Відповідь: 2

Антон Голишев

Ні - пояснення написано правильно, читайте уважніше. При зменшенні концентрації вуглекислого газу рівновага зрушить у бік реакції його утворення - у бік продуктів.

Ліза Коровіна 04.06.2013 18:36

У завданні пишуть:

Б. При зменшенні концентрації вуглекислого газу рівновага системи зміститься у бік продуктів реакції... Я розумію, що правий бік реакції - це і є продукти реакції. Звідси випливає - обидва варіанти вірні!

Олександр Іванов

Звідси випливає, що друге твердження вірне.

В системі

Зміщення хімічної рівноваги вліво відбудеться при

1) зниження тиску

2) зниження температури

3) збільшення концентрації кисню

4) додавання каталізатора

Пояснення.

Порахуємо кількість газоподібних продуктів у правій та лівій частинах реакції (за коефіцієнтами).

3 і 2. Звідси видно, що й тиск знизити, то рівновагу зміститься вліво, т.к. система прагне відновити рівновагу у системі.

Відповідь: 1

В системі

1) збільшення тиску

2) збільшення концентрації оксиду вуглецю (IV)

3) зменшення температури

4) збільшення концентрації кисню

Пояснення.

Принцип Ле Шательє - якщо систему, що у рівновазі, впливати ззовні, змінюючи якесь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то системі посилюються процеси, створені задля компенсацію зовнішнього впливу.

Збільшення тиск (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів зменшують тиск, отже, рівновага зміститься убік меншої кількості газоподібних частинок (які створюють тиск), тобто. у бік продуктів реакції.

Додавання оксиду вуглецю (IV) (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають оксид вуглецю (IV), тобто. рівновага зміститься у бік вихідних речовин

При зниженні температури (зовнішнє вплив) система прагнутиме підвищити температуру, отже, посилюється процес виділяє тепло. Рівнавага зміститься у бік екзотермічної реакції, тобто. у бік продуктів реакції.

Додавання кисню (зовнішнє вплив) призведе до посилення процесів витрачають кисень, тобто. рівновага зміститься у бік продуктів реакції.

Відповідь: 2

А. При збільшенні температури в даній системі зміщення хімічної рівноваги не відбувається,

Б. При збільшенні концентрації водню рівновагу у системі зміщується у бік вихідних речовин.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

За правилом Ле-Шательє, оскільки теплота у прямій реакції виділяється, то при її збільшенні рівновага зміститься вліво; також оскільки водень - реагент, то зі збільшенням концентрації водню рівновагу у системі зміщується у бік продуктів. Таким чином, обидва твердження неправильні.

Відповідь: 4

В системі

зміщення хімічної рівноваги у бік утворення складного ефіру сприятиме

1) додавання метанолу

2) підвищення тиску

3) підвищення концентрації ефіру

4) додавання гідроксиду натрію

Пояснення.

При додаванні (збільшенні концентрації) будь-якої вихідної речовини рівновага зміщується у бік продуктів реакції.

Відповідь: 1

У якій системі у разі підвищення тиску хімічна рівновага зміститься у бік вихідних речовин?

Пояснення.

Підвищення або зниження тиску можна змістити рівновагу тільки в процесах, в яких беруть участь газоподібні речовини, і які йдуть зі зміною обсягів.

Для зміщення рівноваги у бік вихідних речовин у разі підвищення тиску необхідні умови, щоб процес протікав зі збільшенням обсягу.

Це процес 2. (Вихідні речовини 1 об'ємів, продукти реакції - 2)

Відповідь: 2

У якій системі збільшення концентрації водню зміщує хімічну рівновагу вліво?

Пояснення.

Якщо збільшення концентрації водню зміщує хімічну рівновагу вліво, то йдеться про водень як продукт реакції. Продуктом реакції водень є лише варіанті 3.

Відповідь: 3

В системі

Зміщення хімічної рівноваги вправо сприяє

1) підвищення температури

2) зменшення тиску

3) збільшення концентрації хлору

4) зменшення концентрації оксиду сірки (ІV)

Пояснення.

Збільшення концентрації будь-якої вихідної речовини зміщує хімічну рівновагу вправо.

Відповідь: 3

зміщення хімічної рівноваги у бік вихідних речовин сприятиме

1) зменшення тиску

2) зменшення температури

3) збільшення концентрації

4) зменшення концентрації

Пояснення.

Ця реакція протікає зі зменшенням обсягу. При зменшенні тиску обсяг збільшується, отже, рівновага зміщується у бік збільшення обсягу. У цій реакції у бік вихідних речовин, тобто. ліворуч.

Відповідь: 1

Олександр Іванов

Якщо зменшувати концентрацію SO 3 то рівновагу зміститься в бік реакції, що збільшує концентрацію SO 3 тобто вправо (у бік продукту реакції)

Хімічне рівновагу у системі

зміщується вправо при

1) підвищення тиску

2) зниження температури

3) підвищення концентрації

4) підвищення температури

Пояснення.

При підвищенні тиску, зниженні температури або підвищенні концентрації рівновага, за правилом Ле-Шательє зміститься вліво, тільки при підвищенні температури рівновага зміститься вправо.

Відповідь: 4

На стан хімічної рівноваги в системі

1) збільшення тиску

2) збільшення концентрації

3) підвищення температури

4) зменшення температури

Пояснення.

Оскільки це гомогенна реакція, що не супроводжується зміною обсягу, то збільшення тиску на стан хімічної рівноваги в цій системі не впливає.

Відповідь: 1

У якій системі у разі підвищення тиску хімічна рівновага зміститься у бік вихідних речовин?

Пояснення.

За правилом Ле-Шательє, при підвищенні тиску хімічна рівновага зміститься у бік вихідних речовин у гомогенній реакції, що супроводжується збільшенням кількості моль газоподібних продуктів. Така реакція лише одна – номер два.

Відповідь: 2

На стан хімічної рівноваги у системі

не впливає

1) збільшення тиску

2) збільшення концентрації

3) підвищення температури

4) зменшення температури

Пояснення.

Зміна температури та концентрації речовин впливатиме на стан хімічної рівноваги. При цьому кількість газоподібних речовин ліворуч і праворуч однакова, тому навіть не дивлячись на те, що реакція йде за участю газоподібних речовин, збільшення тиску не вплине на стан хімічної рівноваги.

Відповідь: 1

Хімічне рівновагу у системі

зміщується вправо при

1) підвищення тиску

2) підвищення концентрації

3) зниження температури

4) підвищення температури

Пояснення.

Оскільки це не гомогенна реакція, зміна тиску не впливатиме на неї, збільшення концентрації вуглекислого газу змістить рівновагу вліво. Оскільки в прямій реакції теплота поглинається, її підвищення призведе до зміщення рівноваги вправо.

Відповідь: 4

У якій системі зміна тиску мало впливає зміщення хімічного рівноваги?

Пояснення.

У разі гомогенних реакцій зміна тиску практично не впливає на усунення хімічної рівноваги в системах, в яких не відбувається зміни кількості моль газоподібних речовин при реакції. У даному випадкуце реакція №3.

Відповідь: 3

У системі зміщення хімічної рівноваги у бік вихідних речовин сприятиме

1) зменшення тиску

2) зменшення температури

3) зменшення концентрації

4) збільшення концентрації

Пояснення.

Оскільки дана реакція гомогенна і супроводжується зменшенням кількості моль газоподібних речовин, при зменшенні тиску рівновага в даній системі зміститься вліво.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про зміщення хімічної рівноваги у системі?

А. У разі підвищення тиску хімічна рівновага зміщується у бік продукту реакції.

Б. При зниженні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік продукту рекції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Оскільки це гомогенна реакція, що супроводжується зменшенням кількості моль газів, то при підвищенні тиску хімічна рівновага зміщується у бік продукту реакції. Крім того, при проходженні прямої реакції виділяється тепло, тому при зниженні температури хімічна рівновага в даній системі зміститься у бік продукту рекції. Вірні обидва судження.

Відповідь: 3

В системі

усунення хімічної рівноваги вправо відбудеться при

1) підвищення тиску

2) підвищення температури

3) збільшення концентрації оксиду сірки (VI)

4) додавання каталізатора

Пояснення.

Кількість газоподібних речовин у цій системі зліва більше ніж праворуч, тобто при протіканні прямої реакції відбувається зменшення тиску, тому підвищення тиску викликає зміщення хімічної рівноваги вправо.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про зміщення хімічної рівноваги у системі?

А. При підвищенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік вихідних речовин.

Б. При збільшенні концентрації оксиду азоту (II) рівновага системи зміститься у бік вихідних речовин.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

Оскільки в цій системі теплота виділяється, то за правилом Ле-Шательє, при підвищенні температури хімічна рівновага в цій системі дійсно зміститься у бік вихідних речовин. Оскільки оксиду азоту (II) - реагент, то зі збільшенням його концентрації рівновага зміститься у бік продуктів.

Відповідь: 1

Чи вірні такі міркування про усунення хімічної рівноваги в системі

А. При зменшенні температури хімічна рівновага у цій системі зміститься у бік продуктів реакції.

Б. При зменшенні концентрації чадного газурівновага системи зміститься у бік продуктів реакції.

1) вірно лише А

2) вірно лише Б

3) вірні обидва судження

4) обидві судження невірні

Пояснення.

У цій реакції теплота виділяється, тому при зменшенні температури хімічна рівновага в цій системі дійсно зміститься у бік продуктів реакції. Оскільки чадний газ - реагент, то зменшення його концентрації викличе усунення рівноваги у бік його утворення - тобто у бік реагентів.

Відповідь: 1

В системі

усунення хімічної рівноваги вправо відбудеться при

1) підвищення тиску

2) підвищення температури

3) збільшення концентрації оксиду сірки (VI)

4) додавання каталізатора

Пояснення.

У цій гомогенній реакції відбувається зменшення кількості моль газоподібних речовин, тому зміщення хімічної рівноваги вправо відбудеться при підвищенні тиску.

Відповідь: 1

Хімічне рівновагу у системі

зміщується вправо при

1) підвищення тиску

2) підвищення концентрації

3) зниження температури

4) підвищення температури

Пояснення.

При підвищенні тиску, підвищенні концентрації чи зниженні температури рівновага зміститься у бік зменшення цих впливів - тобто вліво. І оскільки реакція ендотермічна, лише при підвищенні температури рівновага зміститься вправо.

Відповідь: 4

При збільшенні тиску зменшиться вихід продукту(ів) у оборотній реакції

1) N 2(г) + 3H 2(г) 2NH 3(г)

2) З 2 Н 4(г) + Н 2 O (г) З 2 Н 5 OН (г)

3) З (тв) + СО 2(г) 2СО (г)

4) 3Fe (тв) + 4H 2 O (г) Fe 3 O 4(тв) + 4Н 2(г)

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

Тут треба знайти реакцію, рівновага в якій зрушиться вліво зі збільшенням тиску. У цій реакції кількість моль газоподібних речовин справа має бути більшою, ніж зліва. Це реакція №3.

Відповідь: 3

зміщується у бік продуктів реакції при

1) зниження температури

2) зниження тиску

3) використання каталізатора

4) підвищення температури

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

Рівнавага ендотермічної реакції зрушиться вправо зі збільшенням температури.

Відповідь: 4

Джерело: ЄДІ з хімії 10.06.2013. Основна хвиля. Далекий Схід. Варіант 2.

Пояснення.

А) 1) у бік продуктів реакції

Відповідь: 1131

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при збільшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам:

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

При збільшенні тиску рівновага зміститься у бік меншої кількості газоподібних речовин.

А) - у бік продуктів реакції (1)

Б) - у бік продуктів реакції (1)

В) - у бік вихідних речовин (2)

Г) - у бік продуктів реакції (1)

Відповідь: 1121

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при збільшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам:

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

При збільшенні тиску рівновага зміститься у бік реакції з меншою кількістю газоподібних речовин.

Б) 2) у бік вихідних речовин

В) 3) практично не зміщується

Г) 1) у бік продуктів реакції

Відповідь: 2231

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при збільшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам:

Пояснення.

За принципом Ле Шательє - якщо на систему, що перебуває в стані хімічної рівноваги, впливати ззовні, змінюючи якусь з умов рівноваги (температура, тиск, концентрація), то рівновага в системі зрушить у бік, що зменшує вплив.

При збільшенні тиску рівновага зміститься у бік реакції з меншою кількістю газоподібних речовин.

А) 2) у бік вихідних речовин

Б) 1) у бік продуктів реакції

В) 3) практично не зміщується

Г) 2) у бік вихідних речовин

Відповідь: 2132

Встановіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та напрямом усунення хімічної рівноваги при зменшенні тиску в системі:

Запишіть у відповідь цифри, розташувавши їх у порядку, що відповідає буквам: