В химических реакциях, таких как ( 2SO_2(g) + O_2(g) \leftrightarrow 2SO_3(g) + Q ), химическое равновесие может смещаться в зависимости от различных факторов, таких как температура, давление и концентрация реагентов и продуктов. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
Понижение температуры и понижение давления.
- Температура: Так как реакция экзотермическая (выделяется тепло, обозначенное +Q), понижение температуры будет способствовать смещению равновесия в сторону продуктов, чтобы компенсировать понижение температуры, согласно принципу Ле Шателье.
- Давление: Снижение давления будет смещать равновесие в сторону увеличения числа молекул газа. В данном случае, в левой части уравнения 3 молекулы газа (2 молекулы (SO_2) и 1 молекула (O_2)), а в правой – 2 молекулы (SO_3). Следовательно, понижение давления будет смещать равновесие в сторону реагентов.
Заключение: Это не приведет к смещению равновесия в сторону продуктов.
Повышение давления и температуры.
- Температура: Повышение температуры будет смещать равновесие в сторону реагентов, так как реакция экзотермическая и система будет стремиться компенсировать увеличение температуры.
- Давление: Повышение давления будет смещать равновесие в сторону уменьшения числа молекул газа, то есть в сторону продуктов.
Заключение: Эти два фактора действуют в противоположных направлениях, и в целом равновесие не сместится в сторону продуктов.
Повышение давления и понижение температуры.
- Температура: Понижение температуры будет смещать равновесие в сторону продуктов.
- Давление: Повышение давления также будет смещать равновесие в сторону продуктов, так как в правой части у нас меньше молекул газа.
Заключение: Оба фактора способствуют смещению равновесия в сторону продуктов.
Увеличение концентрации (SO_3) и понижение температуры.
- Температура: Понижение температуры будет смещать равновесие в сторону продуктов.
- Концентрация (SO_3): Увеличение концентрации продукта будет смещать равновесие в сторону реагентов, согласно принципу Ле Шателье.
Заключение: Эти два фактора действуют в противоположных направлениях, и в целом равновесие не сместится в сторону продуктов.
Ответ: Химическое равновесие в системе ( 2SO_2(g) + O_2(g) \leftrightarrow 2SO_3(g) + Q ) сместится в сторону продукта реакции при повышении давления и понижении температуры (вариант 3).