Напишите выражения для скоростей прямой и обратной реакций и константы равновесия:
MgCО3(к) = МgО(к) + CO2(г); ∆Н° > 0.
В каком направлении сместится равновесие:
а) по мере накопления в реакторе MgO;
б) при увеличении в реакторе давления;
в) при увеличении температуры?
Решение
По закону действующих масс: при постоянной температуре скорость химической реак-ции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. При гетерогенных реакциях концентрации веществ, находящихся в твердой фазе, обычно не изменяются в ходе реакции и поэтому не включаются в уравнение закона действующих масс.
Тогда выражения для скоростей прямой и обратной реакций имеют вид:
υпр = kпр и υобр = kобр∙,
где kпр и kобр – константы скорости соответственно прямой и обратной реакций
.
Если система находится в равновесии, то υпр = υобр.
Константа равновесия Кр равна отношению констант скоростей прямой и обратной реакций:
Направление смещения равновесия определяют по принципу Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказано внешнее воздействие (изменены темпе-ратура, давление и др.), то происходит сдвиг равновесия в том направлении, которое ослабляет эффект этого воздействия.
a) По мере накопления в реакторе MgO возрастает концентрация СО2, соответственно, по принципу Ле Шателье равновесие смещается влево, в сторону обратной реакции, ведущей к уменьшению концентрации СО2.
б) При увеличении в реакторе давления повышается концентрация СО2, равновесие смещается влево.
в) При повышении температуры равновесие смещается вправо, в сторону прямой реак-ции, протекающей с поглощением теплоты.