Для каждой реакции напишите что нужно сделать с давлением температурой концентрацией исходных
Для каждой реакции напишите что нужно сделать с давлением температурой концентрацией исходных
Ответ:
Объяснение:
Это гомогенная реакция, протекающая в газовой фазе, т.е. реагирующие вещества находятся в газообразном агрегатном состоянии.
Чтобы сместить химическое равновесие в сторону прямой реакции необходимо:
1) увеличить давление, т.к. при увеличении давления химическое равновесие смещается в сторону образования меньшего количества газообразных веществ;
2) увеличить температуру, т.к. при увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (- Q);
3) Увеличить концентрацию исходных веществ N2 и O2, а концентрацию продукта реакции снизить.
1) изменение давления на повлияет на смещение химического равновесия, т.к. в данном случае равное количество газообразных исходных веществ и продуктов реакции (1 моль СО и 1 моль СО2).
2) уменьшить температуру, т.к. при снижении температуры химическое равновесие смещается в сторону экзотермической реакции (+ Q);
3) Увеличить концентрацию СО и уменьшить концентрацию СО2. Изменение концентрации оксида железа (II) и металлического железа не окажет заметного влияния на смещение химического равновесия, т.к. реакция протекает на поверхности этих веществ, а это величина практически постоянна.
в) SO3 + NO=SO2+ NO2- Q
Это гомогенная реакция, протекающая в газовой фазе
Чтобы сместить химическое равновесие в сторону прямой реакции необходимо:
1) изменение давления на повлияет на смещение химического равновесия, т.к. в данном случае равное количество газообразных исходных веществ и продуктов реакции (2 моль исходных веществ и 2 моль продуктов реакции).
2) увеличить температуру, т.к. при увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (- Q);
3) Увеличить концентрацию исходных веществ SO3 и NO, а концентрацию продуктов реакции SO2 и NO2 снизить.
1) уменьшить давление, т.к. при уменьшении давления химическое равновесие смещается в сторону образования большего количества газообразных веществ (СО2);
2) увеличить температуру, т.к. при увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (- Q);
3) уменьшить концентрацию СО2. Изменение концентрации карбоната магния и оксида магния не окажет влияния на смещение равновесия, т.к. реакция протекает на поверхности этих веществ.
Проверочная работа по химии на тему «Химическое равновесие»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Самостоятельная работа 9 класс
«Химическое равновесие и условия его смещения»
1. Дано химическое уравнение: 2 CO (г) + O 2 (г) ↔ 2 CO 2 (г) + Q
Как сместится равновесие, если
А) уменьшить давление
Б) увеличить концентрацию кислорода
В) уменьшить температуру
2. Для каждой реакции напишите, что нужно сделать с давлением, температурой, концентрацией исходных веществ, чтобы сместить равновесие в сторону прямой реакции.
Г) Fe 3 O 4 (тв) + 4CO(г) ↔ 3Fe(тв) + 4CO 2 (г) + Q
3. Вставьте в текст пропущенные слова (в тетради пишите только слова, текст писать не надо)
Многие химические реакции при определенных условиях протекают одновременно в двух направлениях: как слева направо, так и справа налево: N 2 O 4 (г) ↔ 2NO 2 (г). Такие реакции называют 1)____________.
В обратимых реакциях 2)________ прямой реакции вначале максимальная, а затем уменьшается из-за того, что 3)_____________ концентрация исходных веществ. В момент, когда скорость прямой реакции равна скорости обратной наступает 4) ______________ _________________. Такое состояние сохраняется до тех пор, пока остаются неизменными условия реакции: 5)______________, 6) _______________, 7)________________. Как только условия изменяются, равновесие смещается в ту или иную сторону, т. е. химическое равновесие – динамический процесс.
Смещение химического равновесия подчиняется общему правилу, известному под названием принцип Ле Шателье и говорит оно следующее: увеличение температуры в системе ведет к смещению равновесия в сторону 8)______________ реакции; повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону 9)_______________ объема; увеличении концентрации одного из исходных веществ приводит к смещению равновесия в сторону 10)___________ реакции.
4. Ответьте письменно на вопросы.
1) Влияют ли катализаторы на смещение химического равновесия? Ответ обоснуйте.
2) Если в реакции принимают участие только твердые вещества, будет ли смещаться химическое равновесие? Ответ обоснуйте.
3) Изменение, каких условий, приводит к смещению равновесия?
Самостоятельная работа 9 класс
«Химическое равновесие и условия его смещения»
2 вариант (10 минут)
1. Дано химическое уравнение: PCl 5(г) ↔ РС l 3(г) + С l 2 (г) – Q
Как сместится равновесие, если
А) увеличить давление
Б) увеличить концентрацию PCl 5
В) уменьшить температуру
2. Для каждой реакции напишите, что нужно сделать с давлением, температурой, концентрацией исходных веществ, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции.
Г) Fe 3 O 4 (тв) + 4CO(г) ↔ 3Fe(тв) + 4CO 2 (г) + Q
3. Вставьте в текст пропущенные слова (в тетради пишите только слова, текст писать не надо)
Многие химические реакции при определенных условиях протекают одновременно в двух направлениях: как слева направо, так и справа налево: N 2 O 4 (г) ↔ 2NO 2 (г). Такие реакции называют 1)____________.
В обратимых реакциях 2)________ прямой реакции вначале максимальная, а затем уменьшается из-за того, что 3)_____________ концентрация исходных веществ. В момент, когда скорость прямой реакции равна скорости обратной наступает 4) ______________ _________________. Такое состояние сохраняется до тех пор, пока остаются неизменными условия реакции: 5)______________, 6) _______________, 7)________________. Как только условия изменяются, равновесие смещается в ту или иную сторону, т. е. химическое равновесие – динамический процесс.
Смещение химического равновесия подчиняется общему правилу, известному под названием принцип Ле Шателье и говорит оно следующее: увеличение температуры в системе ведет к смещению равновесия в сторону 8)______________ реакции; повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону 9)_______________ объема; увеличении концентрации одного из исходных веществ приводит к смещению равновесия в сторону 10)___________ реакции.
4. Ответьте письменно на вопросы.
1) Влияют ли катализаторы на смещение химического равновесия? Ответ обоснуйте.
2) Если в реакции принимают участие только твердые вещества, будет ли смещаться химическое равновесие? Ответ обоснуйте.
3) Изменение, каких условий, приводит к смещению равновесия?
Химическое равновесие
Принцип Ле Шателье
В 1884 году французским химиком Анри Ле Шателье был предложен принцип, согласно которому, если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление, концентрацию), то система будет стремиться компенсировать внешнее воздействие.
Это принцип обоснован термодинамически и доказан. Однако в такой абстрактной формулировке его сложно применить для решения конкретных задач по химическому равновесию. В этой статье я покажу конкретные примеры и обозначу алгоритм действия, чтобы вы могли успешно справляться с заданиями.
Влияние изменения концентрации на химическое равновесие
При увеличении концентрации какого-либо компонента химической реакции, система будет стремиться восстановить равновесие: равновесие будет смещаться в сторону расходования добавленного компонента.
Если мы попытаемся удалить какое-либо вещество из системы (уменьшить его концентрацию), то система будет стремиться заполнить «пустое» место, которые мы создали. Наглядно демонстрирую на примере:
Изменения давления и химическое равновесие
Если речь в задании идет об изменении давления, то первое, что нужно сделать, это посчитать количество газов в уравнении слева и справа. Твердые вещества и жидкости считать не нужно. Например:
В случае, если слева и справа количество молекул газа одинаково, например, в реакции:
Изменение температуры и химическое равновесие
Если в задании увеличивают или уменьшают температуру, то первое, что вы должны оценить: экзотермическая это реакция или эндотермическая.
Поэтому данное правило универсально и применимо для всех реакций. Для примера разберем следующие задачи:
Чтобы не осталось белых пятен, возьмем экзотермическую реакцию и повторим с ней подобный эксперимент.
Катализатор и ингибитор
Действие катализатора и ингибитора соответственно касается только ускорения и замедления химической реакции. Они никоим образом не влияют на равновесие.
Константа равновесия
Константой равновесия называют отношения скоростей прямой и обратной реакции. Для реакции типа aA + bB = cC + dD константа равновесия будет записана следующим образом:
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
1.4.4. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Смещение химического равновесия под действием различных факторов.
Обратимые и необратимые химические реакции
Химические реакции бывают обратимые и необратимые.
Необратимыми реакциями называют такие реакции, которые идут только в одном (прямом →) направлении:
т.е. если некоторая реакция A + B = C + D необратима, это значит, что обратная реакция C + D = A + B не протекает.
Обратимые реакции – это такие реакции, которые идут как в прямом, так и в обратном направлении (⇄):
т.е., например, если некая реакция A + B = C + D обратима, это значит, что одновременно протекает как реакция A + B → C + D (прямая), так и реакция С + D → A + B (обратная).
По сути, т.к. протекают как прямая, так и обратная реакции, реагентами (исходными веществами) в случае обратимых реакций могут быть названы как вещества левой части уравнения, так и вещества правой части уравнения. То же самое касается и продуктов.
Однако, условно принято считать, что реагентами в каждом конкретном уравнении обратимой реакции являются те вещества, которые записаны в его левой части, а продуктами – те, что записаны в правой, т.е.:
Для любой обратимой реакции возможна ситуация, когда скорость прямой и обратной реакций равны. Такое состояние называют состоянием равновесия.
В состоянии равновесия концентрации как всех реагентов, так и всех продуктов неизменны. Концентрации продуктов и реагентов в состоянии равновесия называют равновесными концентрациями.
Смещение химического равновесия под действием различных факторов
Вследствие таких внешних воздействий на систему, как изменение температуры, давления или концентрации исходных веществ или продуктов, равновесие системы может быть нарушено. Однако после прекращения этого внешнего воздействия система через некоторое время перейдет в новое состояние равновесия. Такой переход системы из одного равновесного состояния в другое равновесное состояние называют смещением (сдвигом) химического равновесия.
Для того чтобы уметь определять, каким образом сдвигается химическое равновесие при том или ином типе воздействия, удобно пользоваться принципом Ле Шателье:
Если на систему в состоянии равновесия оказать какое-либо внешнее воздействие, то направление смещения химического равновесия будет совпадать с направлением той реакции, которая ослабляет эффект от оказанного воздействия.
Влияние температуры на состояние равновесия
При изменении температуры равновесие любой химической реакции смещается. Связано это с тем, что любая реакция имеет тепловой эффект. При этом тепловые эффекты прямой и обратной реакции всегда прямо противоположны. Т.е. если прямая реакция является экзотермической и протекает с тепловым эффектом, равным +Q, то обратная реакция всегда эндотермична и имеет тепловой эффект, равный –Q.
Таким образом, в соответствии с принципом Ле Шателье, если мы повысим температуру некоторой системы, находящейся в состоянии равновесия, то равновесие сместится в сторону той реакции, при протекании которой температура понижается, т.е. в сторону эндотермической реакции. И аналогично, в случае, если мы понизим температуру системы в состоянии равновесия, равновесие сместится в сторону той реакции, в результате протекания которой температура будет повышаться, т.е. в сторону экзотермической реакции.
Например, рассмотрим следующую обратимую реакцию и укажем, куда сместится ее равновесие при понижении температуры:
Как видно из уравнения выше, прямая реакция является экзотермической, т.е. в результате ее протекания выделяется тепло. Следовательно, обратная реакция будет эндотермической, то есть протекает с поглощением тепла. По условию температуру понижают, следовательно, смещение равновесия будет происходить вправо, т.е. в сторону прямой реакции.
Влияние концентрации на химическое равновесие
Повышение концентрации реагентов в соответствии с принципом Ле Шателье должно приводить к смещению равновесия в сторону той реакции, в результате которой реагенты расходуются, т.е. в сторону прямой реакции.
И наоборот, если концентрацию реагентов понижают, то равновесие будет смещаться в сторону той реакции, в результате которой реагенты образуются, т.е. сторону обратной реакции (←).
Аналогичным образом влияет и изменение концентрации продуктов реакции. Если повысить концентрацию продуктов, равновесие будет смещаться в сторону той реакции, в результате которой продукты расходуются, т.е. в сторону обратной реакции (←). Если же концентрацию продуктов, наоборот, понизить, то равновесие сместится в сторону прямой реакции (→), для того чтобы концентрация продуктов возросла.
Влияние давления на химическое равновесие
В отличие от температуры и концентрации, изменение давления оказывает влияние на состояние равновесия не каждой реакции. Для того чтобы изменение давления приводило к смещению химического равновесия, суммы коэффициентов перед газообразными веществами в левой и в правой частях уравнения должны быть разными.
Т.е. из двух реакций:
изменение давления способно повлиять на состояние равновесия только в случае второй реакции. Поскольку сумма коэффициентов перед формулами газообразных веществ в случае первого уравнения слева и справа одинаковая (равна 2), а в случае второго уравнения – различна (4 слева и 2 справа).
Отсюда, в частности, следует, что если среди и реагентов, и продуктов отсутствуют газообразные вещества, то изменение давления никак не повлияет на текущее состояние равновесия. Например, давление никак не повлияет на состояние равновесия реакции:
Если же слева и справа количество газообразных веществ различается, то повышение давления будет приводить к смещению равновесия в сторону той реакции, при протекании которой объем газов уменьшается, а понижение давления – в сторону той реакции, в результате которой объем газов увеличивается.
Влияние катализатора на химическое равновесие
Поскольку катализатор в равной мере ускоряет как прямую, так и обратную реакции, то его наличие или отсутствие никак не влияет на состояние равновесия.
Единственное, на что может повлиять катализатор, — это на скорость перехода системы из неравновесного состояния в равновесное.
Воздействие всех указанных выше факторов на химическое равновесие сведено ниже в таблицу-шпаргалку, в которую поначалу можно подглядывать при выполнении заданий на равновесия. Однако же пользоваться на экзамене ей не будет возможности, поэтому после разбора нескольких примеров с ее помощью, ее следует выучить и тренироваться решать задания на равновесия, уже не подглядывая в нее:
Обозначения: T – температура, p – давление, с – концентрация, ↑ — повышение, ↓ — понижение