Для реакций, указанных в таблице: напишите выражения констант равновесия; б) укажите направление смещения равновесия при изменении температуры, если давление постоянно и при изменении давления, если температура постоянна; в) укажите, как изменится константа равновесия каждой реакции при изменении температуры:
а) 2Mg(NO3)2(т) = 2MgO(т) + 4NO2(г) + O2(г) ΔНреакции = 512 кДж
Повышение температуры ; понижение давления.
б) 2CO(г) + 2H2(г) = CH4(г) + CO2(г) ΔНреакции = - 247 кДж
Повышение температуры ; повышение давления.
Решение
А) 2Mg(NO3)2(т) = 2MgO(т) + 4NO2(г) + O2(г) ΔНреакции = 512 кДж
Состояние химического равновесия наступает, когда в обратимой реакции скорости прямой и обратной реакции становятся одинаковыми.
Константа равновесия – постоянная при данной температуре величина, выражающая соотношение между равновесными концентрациями продуктов реакции (числитель) и исходных веществ (знаменатель) , с учетом стехиометрических коэффициентов.
В выражение константы равновесия входят только концентрации веществ, находящихся в жидкой или газообразной фазе, так как концентрации твердых веществ остаются, как правило, постоянными.
Для нашей реакции выражение для константы равновесия:
Кр = [NO2]4[O2]
б) Теперь рассмотрим смещение равновесия при изменении условий.
При изменении условий протекания реакции (температуры, давления, концентрации какого либо вещества), химическое равновесие нарушается, происходит смещение равновесия
. Направление этого смещения подчиняется принципу Ле-Шателье:
Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать какое-либо воздействие, то равновесие сместится в таком направлении, что оказанное воздействие будет ослаблено.
ΔНреакции = 512 кДж –
ΔНреакции >0, реакция эндотермическая, идет с поглощением тепла
Согласно принципу Ле-Шателье, повышение температуры приводит к смещению равновесия в направлении эндотермической (с поглощением теплоты) реакции, значит, при повышении температуры, равновесие сдвигается вправо, в сторону прямой реакции.
При понижении давления, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие будет сдвигаться в сторону возрастания числа моль газов в реакции.
В нашей реакции: 2Mg(NO3)2(т) = 2MgO(т) + 4NO2(г) + O2(г)
Слева 0 газообразных молей; а справа 5 молей, значит, при уменьшении давления равновесие также сместится вправо, в сторону прямой реакции.
в) Константа равновесия Кр химической реакции характеризует полноту протекания процесса, при увеличении температуры , равновесие смещается вправо, значит, и константа равновесия будет увеличиваться.
б) 2CO(г) + 2H2(г) = CH4(г) + CO2(г) ΔНреакции = - 247 кДж
а) Выражение для константы равновесия:
Кр = CH4[CO2][CO]2[H2]2
ΔНреакции = - 247 кДж –реакция экзотермическая, идет с выделением тепла
б) Повышение температуры приведет к смещению равновесия влево, в сторону обратной реакции.
2CO(г) + 2H2(г) = CH4(г) + CO2(г)
В левой части уравнения 4 моль; в правой – 2 моль, значит, при увеличении давления, равновесие сместится вправо, в сторону меньшего числа молей, в сторону прямой реакции.
в) Константа равновесия с повышением температуры будет уменьшаться, так как будет равновесие смещено влево, в сторону обратной реакции.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
