в какую сторону сместится равновесие реакции: CO(г) + H2O(г) = CO2(г) + H2(г) + Q а) при повышении температуры б) при увеличении концентрации оксида углерода (ll) в) при понижении давления?
в какую сторону сместится равновесие реакции: CO(г) + H2O(г) = CO2(г) + H2(г) + Q а) при повышении температуры б) при увеличении концентрации оксида углерода (ll) в) при понижении давления?
а) Вправо б) Вправо в) Влево
Для анализа смещения равновесия в реакции можно использовать принцип Ле Шателье, который гласит, что если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывается внешнее воздействие (изменение концентрации реагентов или продуктов, температуры, давления), то равновесие сместится в направлении, противодействующем этому воздействию.
а) При повышении температуры. Реакция выделения тепла (экзотермическая) указана добавлением Q. Согласно принципу Ле Шателье, повышение температуры приведет к смещению равновесия в сторону эндотермической реакции, то есть в обратную сторону от тепловыделения. В данном случае равновесие сместится влево, к реагентам: [ \text{CO}(г) + \text{H}_2\text{O}(г) \leftarrow \text{CO}_2(г) + \text{H}_2(г) + Q ]
б) При увеличении концентрации оксида углерода (CO). Увеличение концентрации одного из реагентов (CO) приводит к смещению равновесия в сторону его расходования, то есть вправо, в сторону продуктов реакции: [ \text{CO}(г) + \text{H}_2\text{O}(г) \rightarrow \text{CO}_2(г) + \text{H}_2(г) + Q ]
в) При понижении давления. Понижение давления в системе, где количество молекул газа различно с обеих сторон, приведет к смещению равновесия в сторону увеличения числа молекул газа. В данной реакции с левой стороны 2 молекулы газа, а с правой — также 2, поэтому изменение давления не должно существенно повлиять на смещение равновесия в данной реакции. Однако, если учитывать объемные изменения и другие факторы, теоретически может наблюдаться незначительное смещение в какую-либо сторону или отсутствие смещения.
Таким образом, различные факторы могут по-разному влиять на смещение химического равновесия в реакции между оксидом углерода (II), водяным паром, углекислым газом и водородом.
а) При повышении температуры равновесие реакции сместится в сторону образования продуктов с более низкой энтальпией. В данном случае, это образование CO2 и H2, так как их образование сопровождается поглощением тепла (эндотермическая реакция).
б) При увеличении концентрации оксида углерода (II) равновесие реакции сместится в сторону образования продуктов, чтобы компенсировать увеличение концентрации реагента и достичь нового равновесия.
в) При понижении давления равновесие реакции сместится в сторону образования большего количества молекул газовых продуктов (CO2 и H2), так как увеличение количества молекул газа способствует увеличению давления и восстановлению равновесия.
