2so2 o2 смещение химического равновесия при увеличении давления

Химия ЕГЭ. Равновесие в химических процессах

Согласно спецификации в 24 задании проверяют Ваши знания: обратимых и необратимых химических реакций, химическое равновесие, смещение равновесия под действием различных факторов.

Давайте разберем эту тему по пунктам.

Сначала, приведу определения обратимой и необратимой реакций.

Необратимой называется реакция, которая идет практически до конца в одном направлении.

Условия необратимости реакции:

образование осадка: BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
выделение газа: K2S + 2HCl = 2KCl + H2S↑
образование слабого электролита: HCl + NaOH = NaCl + H2O.

Обратимой называется реакция самопроизвольно протекающая как в

прямом, так и в обратном направлении.

Некоторые обратимые реакции:

NH4Cl(тв) ⇄ NH3(г) + HCl(г)

СН3СООН ⇄ СН3СОО(-) + Н(+)

Исходя из определения обратимой реакции, можем представить себе, что начиная с какого-то момента, параллельно проходят обе реакции, как прямая, так обратная. Образующиеся в результате прямой реакции продукты реагируют между собой, превращаясь в исходные вещества, а исходные, в свою очередь, продолжают реагировать с образованием продуктов реакции. Понятно, что на начальном этапе скорость прямой реакции значительно больше скорости обратной, только по тому, что концентрации исходных веществ несоизмеримо больше концентраций продуктов реакции. Но, через некоторое время, концентрации продуктов увеличиваются, и скорость их взаимодействия между собой также увеличивается, а концентрации исходных веществ – уменьшаются, как и скорость их взаимодействия. В некоторый момент скорости прямой и обратной реакции уравниваются V(пр.) = V(обр.) (на рисунке, линии, описывающие скорость прямой и обратной реакции, сливаются в одну) и система приходит к состоянию химического равновесия. То есть, к состоянию с минимумом энергии в котором система может находиться неограниченно долгое время.

Химическое равновесие — состояние системы, в котором скорость прямой реакции равна скорости обратной.

О том, что система достигла состояния химического равновесия можно судить по тому, что концентрации всех веществ, участвующих в процессе, на протяжении достаточно долгого времени будут постоянны (не равны между собой, но постоянны во времени), как это видно на рисунке. Такие концентрации называются равновесными.

Для смещения равновесия, например для получения большего количества продуктов реакции, нужно целенаправленно повлиять на систему.

О влиянии на равновесную систему внешних факторов: температуры, давления, концентрации веществ говорит принцип Ле-Шателье (принцип «наоборот» ):

Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменив температуру, давление или концентрации веществ), то положение равновесия сместится таким образом, чтобы ослабить внешнее воздействие.

Разберем влияние каждого из факторов.

Изменение температуры

Повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции (реакции проходящей с поглощением теплоты):

Понижение температуры смещает равновесие в сторону экзотермической реакции (реакции проходящей с выделением теплоты):

Изменение давления

Повышение давления смещает равновесие в сторону меньшего количества моль газа :

Понижение давления смещает равновесие в сторону большего количества моль газ ообразных веществ:

Изменение концентрации

Увеличение концентрации реагентов или продуктов смещает равновесие в сторону той реакции, которая приводит к уменьшению их концентраций:

где С – концентрация вещества.

Уменьшение концентрации реагентов или продуктов смещает равновесие в сторону той реакции, которая приводит к увеличению их концентраций:

Хочу отметить, что ни добавление твердых веществ, ни их измельчение не приводит к смещению равновесия, так как равновесная реакция проходит на границе раздела фаз (твердое-газ, твердое- жидкость) и увеличивая поверность раздела фаз мы ускоряем как прямую, так и обратную реакции.

Влияние других веществ, не участвующих в реакции

Прибавление веществ не участвующих в реакции, но взаимодействующих с реагентами или продуктами реакции:

добавление Н2SO4(конц.) (сильное водоотнимающее средство) снижает концентрацию Н2О(ж). Равновесие смещается вправо.

Добавление NaOH снижает концентрацию CH3COOH(ж), так как образуется соль — ацетат натрия. Равновесие смещается влево.

Прибавление веществ, несущих одноименный ион.

добавление НCl увеличивает концентрацию ионов H(+). Равновесие

Разбавление усиливает диссоциацию слабых электролитов (закон разбавления Оствальда).

Ниже приведен график зависимости степени диссоциации слабого электролита от его концентрации.

Как видно из графика, с увеличением концентрации степень диссоциации уменьшается и наоборот с уменьшением концентрации, разбавлением — степень диссоциации увеличивается.

Рассмотрим это на примере уксусной кислоты:

для уксусной кислоты концентрацией 0,1 моль/л — степень диссоциации составляет 1,42%, а при разведении ее в 10 раз до концентарции 0,01 моль/л — степень диссоциации уже увеличится до 4,2%.

Добавление инертного газа к газовой смеси

Здесь инертным можно считать любой газ, не реагирующий с веществами входящими в уравнение реакции.

При условии сохранения постоянного объема ( V — const ) – равновесие не смещается, так как не изменяются концентрации газообразных веществ.
При условии постоянного давления ( Р -const ) увеличивается объем смеси, что равносильно уменьшению давления в системе и смещению равновесия в сторону образования большего числа моль газа.

Добавление катализатора (ингибитора)

Катализаторы (ингибиторы) не приводят к смещению равновесия, а только ускоряют (замедляют) достижение состояния равновесия.

А теперь давайте рассмотрим некоторые примеры тестовых заданий:

А — повышение давления смещает равновесие в сторону образования меньшего количества моль газов. Смотрим на уравнение реакции и видим, что у нас слева 3 моль газа (Н2) и справа 3 моль газа (Н2О (г)), поэтому равновесие практические не смещается. ( ответ 3 )

Б — добавление катализатора не смещает равновесие. ( ответ 3 )

В — увеличение концентрации паров воды приводит к увеличению концентрации одного из продуктов, поэтому равновесие сместиться в сторону их расходования, то есть в сторону обратной реакции. ( ответ 2 )

Г — измельчение железа, твердого вещества — не смещает равновесие. ( ответ 3 )

А — повышение давления не влияет на смещение равновесия в растворе. ( ответ 3 ).

Б — добавление твердого гидроксида натрия в раствор приведет к его растворению. В растворе гидроксид натрия прореагирует с соляной кислотой. Таким образом равновесие сместится в сторону прямой реакции, так как уменьшается концентрация одного из продуктов реакции. ( ответ 1 )

В — увеличение температуры приводит к усилению гидролиза. ( ответ 1 )

Для реакций гидролиза тепловой эффект реакции могут не указывать, но Вы должны помнить, что гидролиз это эндотермический процесс.

Г — разбавление или увеличение концентрации воды приводит к смещению равновесия в сторону прямой реакции. ( ответ 1)

Третий и последний пример:

А — введение инертного газа при постоянном объеме не влияет на смещение равновесия. ( ответ 3 )

Б — уменьшение концентрации бутадиена смещает равновесие в сторону прямой реакции, так как уменьшается концентрация одного из продуктов. ( ответ 1 )

В — увеличение температуры приводит к смещению равновесия в сторону эндотермической реакции, то есть в сторону прямой реакции. ( ответ 1 )

Г — понижение давления смещает равновесие в сторону образования большего числа моль газа, то есть в сторону прямой реакции, в ходе которой образуется 3 моль газа. ( ответ 1)

А вот некоторые задания для самостоятельного решения:

Источник

Задания 24. Химическое равновесие. Смещение равновесия под действием различных факторов.

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при увеличении давления в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1131

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при уменьшении температуры в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2221

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) увеличение концентрации хлора

Б) добавление катализатора

В) понижение температуры

Г) увеличение давления

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2322

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1132

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при увеличении концентрации углекислого газа в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1221

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3122

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при повышении температуры в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1212

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) увеличение давления

Б) добавление катализатора

В) увеличение концентрации паров воды

Г) уменьшение концентрации водорода

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3322

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) уменьшение температуры

Б) уменьшение концентрации углекислого газа

В) уменьшение давления

Г) добавление катализатора

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1223

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) увеличение концентрации кислорода

Б) добавление катализатора

В) понижение температуры

Г) повышение давления

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1311

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) понижение давления

Б) добавление катализатора

В) повышение температуры

Г) увеличение концентрации кислорода

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2321

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1113

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при понижении температуры в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2122

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при уменьшении давления в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3222

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3221

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при увеличении давления и уменьшении температуры в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) не происходит смещения равновесия

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1222

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) уменьшение концентрации CO

Б) увеличение температуры

В) увеличение давления

Г) уменьшение концентрации CO₂

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2231

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) уменьшение давления

Б) уменьшение температуры

В) увеличение концентрации SO₂

Г) увеличение концентрации SO₃

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2112

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) увеличение температуры

Б) уменьшение давления

В) увеличение концентрации хлора

Г) уменьшение концентрации оксида серы (IV)

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2212

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

А) уменьшение концентрации хлора

Б) уменьшение концентрации хлороводорода

В) увеличение давления

Г) уменьшение температуры

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2131

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

и направлением смещения химического равновесия в результате этого воздействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) повышение давления

Б) добавление катализатора

В) повышение температуры

Г) уменьшение концентрации водорода

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1322

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при понижении давления в системе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1232

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) понижение давления

Б) добавление катализатора

В) увеличение концентрации хлора

Г) повышение температуры

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1321

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) увеличение концентрации оксида углерода(II)

Б) увеличение концентрации хлора

В) понижение давления

Г) повышение температуры

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1122

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) увеличение концентрации хлороводорода

Б) уменьшение концентрации хлора

В) понижение температуры

Г) понижение давления

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1112

Добрый день! Почему в 16 ответ 1222, а не 1232.

При увеличении давления равновесие смещается в ту сторону, где сумма коэффициентов перед газами меньше. В данной реакции газов меньше в левой части (в левой 1 моль в правой — 2 моль), следовательно при повышении давления равновесие смещается в сторону обратной реакции.
При понижении температуры равновесие смещается в сторону экзотермической реакции. Поскольку прямая реакция эндотермическая следовательно равновесие смещается в сторону обратной реакции

Источник

➤

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ