Химическое равновесие условия его смещения – Урок №24. Химическое равновесие и условия его смещения

Содержание

Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье

Химическое равновесие присуще обратимым реакциям и не характерно для необратимых химических реакций.

Часто, при осуществлении химического процесса, исходные реагирующие вещества полностью переходят в продукты реакции. Например:

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Невозможно получить металлическую медь, проводя реакцию в обратном направлении, т.к. данная реакция необратима. В таких процессах реагенты полностью переходят в продукты, т.е. реакция протекает до конца.

Но основная часть химических реакций обратима, т.е. вероятно параллельное протекание реакции в прямом и обратном направлениях. Иначе говоря, реагенты лишь частично переходят в продукты и реакционная система будет состоять как из реагентов, так и из продуктов. Система в данном случае находится в состоянии химического равновесия.

При обратимых процессах, вначале прямая реакция имеет максимальную скорость, которая постепенно снижается, в связи с уменьшением количества реагентов. Обратная реакция, наоборот, вначале имеет минимальную скорость, которая увеличивается по мере накапливания продуктов. В конце концов, наступает момент, когда скорости обоих реакций становятся равными – система приходит в состояние равновесия. При наступлении состояния равновесия, концентрации компонентов остаются неизменными, но химическая реакция при этом не прекращается. Т.о.

химическое равновесие – это динамичное (подвижное) состояние. Для наглядности, приведем следующий рисунок:

химическое равновесие

Допустим, протекает некая обратимая химическая реакция:

а А + b В = с С + d D

тогда, исходя из закона действующих масс, запишем выражения для скорости прямой υ1 и обратной υ2 реакций:

υ1 = k1·[A]a·[B]b

υ2 = k2·[C]c·[D]d

В состоянии химического равновесия, скорости прямой и обратной реакции равны, т.е.:

υ1 = υ2

k1·[A]a·[B]b = k2·[C]c·[D]d

получаем

К = k1/ k2 = [C]c·[D]d ̸ [A]a·[B]b

Где К = k1/ k2константа равновесия.

Для любого обратимого процесса, при заданных условиях k является величиной постоянной. Она не зависит от концентраций веществ, т.к. при изменении количества одного из веществ, количества других компонентов также меняются.

При изменении условий протекания химического процесса, возможно смещение равновесия.

Факторы, влияющие на смещение равновесия:

  • изменение концентраций реагентов или продуктов,
  • изменение давления,
  • изменение температуры,
  • внесение катализатора в реакционную среду.

Принцип Ле-Шателье

Все вышеперечисленные факторы влияют на смещение химического равновесия, которое подчиняется принципу Ле-Шателье: если изменить одно из условий, при котором система находится в состоянии равновесия – концентрацию, давление или температуру, — то равновесие сместится в направлении той реакции, которая противодействует этому изменению. Т.е. равновесие стремится к смещению в направлении, приводящему к уменьшению влияния воздействия, которое привело к нарушению состояния равновесия.

Итак, рассмотрим отдельно влияние каждого их факторов на состояние равновесия.

Влияние изменения концентраций реагентов или продуктов покажем на примере процесса Габера:

N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г)

Если в равновесную систему, состоящую из  N2(г), H2(г) и NH3(г), добавить, например, азот, то равновесие должно сместиться в направлении, которое способствовало бы уменьшению количества водорода в сторону его исходного значения, т.е. в направлении образования дополнительного количества аммиака (вправо). При этом одновременно произойдет и уменьшение количества водорода. При добавлении в систему водорода, также произойдет смещение равновесия в сторону образования нового количества аммиака (вправо). Тогда как внесение в равновесную систему аммиака, согласно принципу Ле-Шателье, вызовет смещение равновесия в сторону того процесса, который благоприятен для образования исходных веществ (влево), т.е. концентрация аммиака должна уменьшится посредством разложения некоторого его количества на азот и водород.

Уменьшение концентрации одного из компонентов, сместит равновесное состояние системы в сторону образования этого компонента.

Влияние изменения давления имеет смысл, если в исследуемом процессе принимают участие газообразные компоненты и при этом имеет место изменение общего числа молекул. Если общее число молекул в системе остается постоянным, то изменение давления не влияет на ее равновесие, например:

 I2(г) + H2(г) = 2HI(г)

Если полное давление равновесной системы увеличивать посредством уменьшения ее объема, то равновесие сместится в сторону уменьшения объема. Т.е. в сторону уменьшения числа молей газа в системе. В реакции:

N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г)

из 4 молеул газа (1 N2(г) и 3 H2(г)) образуется 2 молекулы газа (2 NH3(г)), т.е. давление в системе уменьшается. Вследствие чего, рост давления будет способствовать образованию дополнительного количества аммиака, т.е. равновесие сместится в сторону его образования (вправо).

Если температура системы постоянна, то изменение полного давления системы не приведет к изменению константы равновесия К.

Изменение температуры системы влияет не только на смещение ее равновесия, но также и на константу равновесия К. Если равновесной системе, при постоянном давлении, сообщать дополнительную теплоту, то равновесие сместится в сторону поглощения теплоты. Рассмотрим экзотермическую реакцию:

N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г) + 22 ккал

Итак, как видно, прямая реакция протекает с выделением теплоты, а обратная – с поглощением. При увеличении температуры, равновесие этой реакции смещается в сторону реакции разложения аммиака (влево), т.к. она является эндотермической и ослабляет внешнее воздействие – повышение температуры. Напротив, охлаждение приводит к смещению равновесия в направлении синтеза аммиака (вправо), т.к. реакция является экзотермической и противодействует охлаждению.

Таким образом, рост температуры благоприятствует смещению химического равновесия в сторону эндотермической реакции, а падение температуры – в направлении экзотермического процесса. Константы равновесия всех экзотермических процессов при росте температуры уменьшаются, а эндотермических процессов – увеличиваются.

Внесение катализатора в систему приводит к тому, что скорости как прямой, так и обратной реакций увеличиваются. Изменяется скорость приближения к  состоянию равновесия, но k при этом не меняется.

Принцип Ле-Шателье также применим к таким реакциям, в которых компоненты находятся в различных фазовых состояниях, т.е. к гетерогенным реакциям. Тогда речь будет идти о гетерогенном равновесии, например:

CaCO3(тв) → CaO(тв) + CO2(г)

В этой реакции газ и два твердых вещества находятся между собой в равновесии, и «концентрации» твердых компонентов остаются неизменными. Обычно «концентрации» твердых и жидких компонентов включаются в значение К, что позволяет не учитывать их при написании выражения для константы равновесия:

К = [CO2]

Это выражение показывает нам, что не важно, какое количество CaCO3(тв) и CaO(тв) содержится в равновесной системе, пока в ней присутствует хотя бы незначительное количество любого из этих веществ.

zadachi-po-khimii.ru

Химическое равновесие, подготовка к ЕГЭ по химии

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

В большом количестве заданий, которые мне довелось увидеть, я ни один раз видел, как коверкают это определение. Например, в заданиях верно-неверно предлагают похожий вариант, однако говорят о «равенстве концентраций исходных веществ и продуктов» — это грубая ошибка. Химическое равновесие — равенство скоростей.

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.

Анри Ле Шателье

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.

Объясню проще: если вы увеличиваете концентрацию вещества, которое находится в левой части, равновесие сместится в правую сторону. Если добавляете вещество из левой части (продуктов реакции) — смещается в сторону исходных веществ. Посмотрите на пример ниже.

Химическое равновесие и концентрация

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:

Химическое равновесие и концентрация

Можно подвести итог полученным знаниям таким образом: «Куда добавляем — оттуда смещается, откуда берем — туда смещается». Воспользуйтесь этой или придумайте свое правило для запоминания этой закономерности 😉

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:

CO2(г) + С(тв) ⇄ 2CO(г) — Q

В приведенном уравнении количество молекул газа в левой части — 1, в правой — 2.

Запомните правило: «При увеличении давления равновесие смещается в сторону меньших газов, при уменьшении давления — в сторону больших газов». Для нашей системы правило действует таким образом:

Химическое равновесие и давление

В случае, если слева и справа количество молекул газа одинаково, например, в реакции:

H2(г) + I2(г) ⇄ 2HI(г) — Q

Слева — 2 газа, и справа — 2. В такой реакции увеличение или уменьшение давления не повлияет на химическое равновесие.

Изменение температуры и химическое равновесие

Если в задании увеличивают или уменьшают температуру, то первое, что вы должны оценить: экзотермическая это реакция или эндотермическая.

Следуйте следующему правилу: «При увеличении температуры в равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, при уменьшении — в сторону экзотермической реакции». У любой обратимой реакции есть экзо- и эндотермические части:

Химическое равновесие и температура

Поэтому данное правило универсально и применимо для всех реакций. Для примера разберем следующие задачи:

Химическое равновесие и температура

Чтобы не осталось белых пятен, возьмем экзотермическую реакцию и повторим с ней подобный эксперимент.

Химическое равновесие и температура
Катализатор

Действие катализатора касается только ускорения химической реакции. Катализатор никоим образом не влияет 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:

Константа равновесия

Решим задачу. Дана реакция: 2NO + Cl2 ⇄ 2NOCl . Вычислите константу равновесия, если равновесные концентрации веществ для данной реакции: c(NO) = 1.8 моль/л , c(Cl2) = 1.2 моль/л , c(NOCl) = 0.8 моль/л.

Задача на константу равновесия

Константу равновесия для данной задачи можно представить в виде 1.64 * 10-1.

©Беллевич Юрий Сергеевич

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.

studarium.ru

Химическое равновесие и способы его смещения

Скорость прямой реакции в начале обратимых процессов является максимальной, однако после она уменьшается из-за того, что сокращается концентрация исходных веществ, которые расходуются на создание продуктов реакции. И напротив, скорость обратной реакции вначале является минимальной, она возрастает по мере увеличения концентрации продуктов реакции. Немного позже, наступает момент, когда скорость прямой и обратной реакции становятся равными.

Состояние химически обратимого процесса называется химическим равновесием, если при этом скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.

balanceХимическое равновесие является движущимся, т.к. при его наступлении реакция продолжается и концентрации компонентов остаются неизменными, другими словами, за единицу времени образуется такое же количество продуктов реакции, какое преобразуется в исходные вещества. Если температура и давление являются постоянными величинами, то равновесие в данной реакции может длиться неопределенно долгое время.

В промышленности в большинстве случаев заинтересованы в преимущественном протекании прямой реакции. К примеру, при получении аммиака, оксида серы (VI), оксида азота (II). Каким образом можно вывести данную систему из равновесия? Как влияет на него изменение внешних условий, при которых протекает тот или иной химический процесс? В этом нам поможет принцип Ле Шателье.

Любая система, которая находится в состоянии термодинамического равновесия, при внешнем воздействии (изменение температуры, давления и т.д.) стремится вернуться в исходное состояние химическоой устойчивости, при этом компенсируя оказанное воздействие.

Такой принцип было бы проще назвать так: «делай все с точностью до наоборот и добьешься желаемого». Давайте проанализируем, что нужно сделать, чтобы сдвинуть равновесие, если трансформировать каждое из условий реакции, на примере реакции синтеза аммиака: N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + Q.

Рассмотрим подробнее характеристику данного процесса.

1) Прямая реакция является реакцией соединения, т.к. из двух простых веществ – азота и водорода – создается одно сложное вещество – аммиак. Естественно, обратная реакция по этому признаку относится к реакциям разложения.

2) Т.к. обе реакции – и прямая, и обратная – проходят в присутствии катализатора (им может стать универсальная платина, или недорогой железный катализатор с добавками оксидов К и Al) то обе реакции являются каталитическими. Необходимо отметить, что катализатор не является причиной смещения равновесия. Он в равной мере изменяет скорость как прямой, так и обратной реакции.

3) Прямая реакция проходит с образованием теплоты, поэтому  ее относят к экзотермическим реакциям. Будет логично предположить, что обратная реакция станет эндотермической (проходит с поглощением теплоты).

balanceА теперь давайте рассмотрим, как применим принцип Ле Шателье, или принцип противодействия, для сдвига равновесия в реакции синтеза аммиака.

1) Трансформация равновесных концентраций. Чтобы сдвинуть равновесие в сторону образования аммиака, следует увеличить концентрацию начальных веществ (концентрацию азота и водорода) и свести к минимуму концентрацию аммиака. Равновесные концентрации принято обозначать на письме квадратными скобками, в отличие от неравновесных, которые обозначаются буквой с. Таким образом, если мы хотим изменить равновесие реакции в право, следует повысить концентрацию азота и водорода ([N2] и [H2]) и свести к минимуму концентрацию аммиака ([NH3]), т.е. вывести его из сферы реакции. Разумеется, для изменения равновесия влево, нужно сделать все наоборот.                     

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

blog.tutoronline.ru

Химическое равновесие и создание условий для его смещения :: SYL.ru

Изучение параметров системы, включающей исходные вещества и продукты реакции, позволяет выяснить, какие факторы смещают химическое равновесие и ведут к желаемым изменениям. На выводах Ле Шателье, Брауна и других ученых о способах проведения обратимых реакций основаны промышленные технологии, позволяющие осуществить ранее казавшиеся невозможными процессы, получить экономическую выгоду.

Разнообразие химических процессов

По особенностям теплового эффекта многие реакции относят к экзо- или эндотермическим. Первые идут с образованием теплоты, например, окисление углерода, гидратация концентрированной серной кислоты. Второй тип изменений связан с поглощением тепловой энергии. Примеры эндотермических реакций: распад карбоната кальция с образованием гашеной извести и углекислого газа, образование водорода и углерода при термическом разложении метана. В уравнениях экзо- и эндотермических процессов необходимо указывать тепловой эффект. Перераспределение электронов между атомами реагирующих веществ происходит в окислительно-восстановительных реакциях. Четыре типа химических процессов выделяют по особенностям реагентов и продуктов:

  • соединение А + В = С;
  • разложение С = А + В;
  • замещение АВ + С = АС + В;
  • обмен АВ + СД = АС + ВД.химическое равновесие

Для характеристики процессов важна полнота взаимодействия реагирующих соединений. Этот признак лежит в основе деления реакций на обратимые и необратимые.

Обратимость реакций

Обратимые процессы составляют большинство среди химических явлений. Образование конечных продуктов из реагентов является прямой реакцией. В обратной же исходные вещества получаются из продуктов своего разложения или синтеза. В реагирующей смеси возникает химическое равновесие, при котором получается столько же соединений, сколько разлагается исходных молекул. В обратимых процессах вместо знака «=» между реагентами и продуктами используются символы «↔» или «⇌». Стрелки могут быть неодинаковыми по длине, что связано с доминированием одной из реакций. В химических уравнениях можно указывать агрегатные характеристики веществ (г — газы, ж — жидкости, т — твердые). Огромное практическое значение имеют научно обоснованные приемы влияния на обратимые процессы. Так, производство аммиака стало рентабельным после создания условий, сдвигающих равновесие в сторону образования целевого продукта: 3Н2(г) + N2(г) ⇌ 2NH3(г). Необратимые явления приводят к появлению нерастворимого или малорастворимого соединения, образованию газа, покидающего сферу реакции. К таким процессам можно отнести ионный обмен, распад веществ.

химическое равновесие и условия его смещения

Химическое равновесие и условия его смещения

На характеристики прямого и обратного процессов влияет несколько факторов. Один из них — время. Концентрация взятого для реакции вещества постепенно снижается, а конечного соединения — возрастает. Реакция прямого направления идет все медленнее, обратный процесс набирает скорость. В определенный промежуток два противоположных процесса идут синхронно. Взаимодействие между веществами происходит, но концентрации не меняются. Причина — динамическое химическое равновесие, установившееся в системе. Его сохранение или изменение зависит от:

  • температурных условий;
  • концентрации соединений;
  • давления (для газов).

Смещение химического равновесия

В 1884 году выдающийся ученый из Франции А. Л. Ле Шателье предложил описание способов вывода системы из состояния динамического равновесия. В основе метода лежит принцип нивелирования действия внешних факторов. Ле Шателье обратил внимание, что в реагирующей смеси возникают процессы, компенсирующие влияние посторонних сил. Сформулированный французским исследователем принцип гласит, что изменение условий в состоянии равновесия благоприятствует протеканию реакции, ослабляющей постороннее воздействие. Смещение равновесия подчиняется этому правилу, оно соблюдается, когда меняется состав, температурные условия и давление. Технологии, основанные на выводах ученых, используются в промышленности. Многие химические процессы, считавшиеся практически неосуществимыми, проводятся благодаря способам смещения равновесия.

смещение химического равновесия

Влияние концентрации

Сдвиг равновесия происходит, если изъять из зоны взаимодействия определенные компоненты или дополнительно ввести порции вещества. Удаление продуктов из реакционной смеси обычно вызывает увеличение скорости их образования, добавление веществ, наоборот, приводит к их преимущественному распаду. В процессе этерификации для обезвоживания используют серную кислоту. При введении ее в сферу реакции повышается выход метилацетата: СН3СООН + СН3ОН ↔ СН3СООСН3 + Н2О. Если добавлять кислород, взаимодействующий с диоксидом серы, то химическое равновесие смещается в сторону прямой реакции образования триоксида серы. Кислород связывается в молекулы SO3, его концентрация понижается, что согласуется с правилом Ле Шателье для обратимых процессов.

влияние концентрации на равновесие

Изменение температуры

Процессы, идущие с поглощением или выделением тепла, — эндо- и экзотермические. Для смещения равновесия используется нагревание или отвод тепла от реагирующей смеси. Рост температуры сопровождается повышением скорости эндотермических явлений, в которых дополнительная энергия поглощается. Охлаждение приводит к преимуществу экзотермических процессов, идущих с выделением тепла. При взаимодействии диоксида углерода с углем нагревание сопровождается увеличением концентрации монооксида, а охлаждение ведет к преимущественному образованию сажи: СО2(г) + С(т) ↔ 2СО(г).

Влияние давления

Изменение давления — важный фактор для реагирующих смесей, включающих в себя газообразные соединения. Также следует обратить внимание на разницу объемов исходных и получившихся веществ. Понижение давления ведет к преимущественному протеканию явлений, в которых увеличивается общий объем всех компонентов. Рост давления направляет процесс в сторону снижения объема всей системы. Такая закономерность соблюдается в реакции образования аммиака: 0,5N2(г) + 1,5Н2(г) ⇌ NH3(г). Изменение давления не повлияет на химическое равновесие в тех реакциях, которые идут при неизменном объеме.

синтез аммиака под давлением

Оптимальные условия осуществления химического процесса

Создание условий для смещения равновесия во многом определяет развитие современных химических технологий. Практическое использование научной теории способствует получению оптимальных результатов производства. Наиболее яркий пример — получение аммиака: 0,5N2(г) + 1,5Н2(г) ⇌ NH3(г). Повышение содержания в системе молекул N2 и Н2 благоприятно для синтеза сложного вещества из простых. Реакция сопровождается выделением теплоты, поэтому снижение температуры вызовет увеличение концентрации NH3. Объем исходных компонентов больше, чем целевого продукта. Рост давления обеспечит повышение выхода NH3.

условия синтеза аммиака

В условиях производства подбирают оптимальное соотношение всех параметров (температуры, концентрации, давления). Кроме того, имеет большое значение площадь соприкосновения между реагентами. В твердых гетерогенных системах увеличение поверхности ведет к росту скорости реакции. Катализаторы увеличивают скорость прямой и обратной реакции. Применение веществ с такими свойствами не приводит к смещению химического равновесия, но ускоряет его наступление.

www.syl.ru

Химическое равновесие ℹ️ понятие, условия и принципы смещения, влияющие факторы, таблица, примеры определения смещения равновесия

Из этой статьи вы узнаете о том, что такое химическое равновесие и условия его смещения. Вы разберётесь в значении данного термина и сможете оперировать им во время своих работ и исследований.

Определение

Если вас заинтересовало химическое равновесие, это такое состояние химической системы, в которой протекает одна или несколько химических реакций. Скорости прямой и обратной реакций при этом равны.

Химическое равновесие

Если система находится в химическом равновесии, то показатели концентрации, температуры и других параметров постоянны, не меняются со временем.

Смещение химического равновесия

Детально химическое равновесие и способы его смещения были исследованы такими учёными, как Ле Шателье и Браун. 

Принцип Ле Шателье

Главный принцип для смещения — воздействие на систему, то есть под прямым влиянием различных факторов она может меняться. Основные параметры, которые нужно учитывать при смещении химического равновесия, − это концентрация веществ, их температура и давление.


Факторы влияния

Факторы, смещающие химическое равновесие, были описаны ещё в 1885 году. 

Факторы смещения ХР

Так, при увеличении температуры химическое равновесие устремляется к поглощающей (эндотермической), а при понижении — к выделительной (экзотермической) реакции.

Давление — показатель, учитываемый при работе исключительно с газами. Если оно увеличивается, то химическое равновесие переходит к меньшему объёму веществ, а если уменьшается — в сторону большего объёма.

При увеличении концентрации одного из исходных веществ или удаления из реакционной смеси продуктов химическое равновесие смещается в сторону продуктов реакции и наоборот.

Несмотря на то, что многие химические реакции требуют использование катализаторов, эти вещества на смещение химического равновесия не влияют. 

Итак, теперь вы знаете, что такое химическое равновесие, и сможете отличить его от смежных определений. В комментариях напишите свой отзыв: была ли информация полной и доступной, какие научные термины ещё необходимо разобрать.



nauka.club

Смещение химического равновесия | Дистанционные уроки

04-Май-2013 | комментариев 6 | Лолита Окольнова

В части А ЕГЭ по химии есть задания на тему смещения химического равновесия. Это довольно простая тема обратимости химических реакций и укладывается буквально в три примера.
 

 

Химическое равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем.

 

Мы как раз рассмотрим влияние на химическое равновесие трех факторов: концентрации, температуры и давления.

 

Еще в 1994 году французский химик Анри Луи Ле Шателье сформулировал общий принцип для смещения любого химического равновесия:

 

Если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказывать внешнее воздействие (изменять температуру, давление, концентрации веществ), то положение равновесия смещается в такую сторону, чтобы ослабить внешнее воздействие.

 

Влияние концентрации на смещение химического равновесия

 

обратимые химические реакции

 

пример 1

 

реакция образования аммиака — протекает в газовой среде

 

смещение химического равновесияпример 2

 

 реакция образования сложного эфира — реакция, проходящая в жидкой среде.

 

  • Увеличение концентрации реагентов смещает химическое равновесие в сторону продуктов реакции как в газовой, так и в жидкой среде.
  • Удаление продуктов из среды реакции так же смещает равновесие в сторону продуктов реакции.
  • Увеличение концентрации продуктов смещает химическое равновесие в сторону обратной реакции.

 

Влияние температуры на смещение химического равновесия

 

Все химические реакции делятся на два типа:

 

  1. Эндотермические реакции — реакции, протекающие с поглощением теплоты.
  2. реакции с поглощением теплоты
    Экзотермические реакции — протекают с выделением теплоты.

 

реакции с выделением теплоты

 
Соответственно, с помощью температурного воздействия мы можем оказывать влияние на смещение химического равновесия в системе:
 
в эндотермической реакции: 
 

  • увеличение температуры смещает равновесие в сторону продуктов (прямой реакции);
  • уменьшение температуры смещает равновесие в сторону реагентов (обратной реакции);

 
в экзотермической реакции:
 

  • увеличение температуры смещает равновесие в сторону реагентов (обратной реакции);
  • уменьшение температуры смещает равновесие в сторону продуктов (прямой реакции);

 

Влияние давления на смещение химического равновесия

 

Этот вопрос относится только к реакциям в газовой среде.

 

смещение химического равновесия

 

  • При увеличении  давления равновесие смещается в сторону  меньшего объема (в данном примере 4 моль → 2 моль, т.е. равновесие сместится в сторону продукта реакции -образования аммиака).
  • При уменьшении давления  — в сторону большего объема (в сторону обратной реакции)

 
Если в реакции участвуют твердые вещества, например:  2C (тв)  + O2 (г)   ↔ 2CO  (г), то их количество не учитывается.
 
Если объем (количество веществ) смеси не меняется, то изменение давления не будет оказывать влияние на смещение химического равновесия.
 

Катализаторы не влияют на смещение химического равновесия!

 


 

  • В ЕГЭ это вопрос А21 — Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Смещение равновесия под действием различных факторов

 

 
 
 

Еще на эту тему:

Обсуждение: «Смещение химического равновесия»

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

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

Задание №1

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.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г)

Б) 2H2(г) + O2(г) ↔ 2H2O(г)

В) H2(г) + Cl2(г) ↔ 2HCl(г)

Г) SO2(г) + Cl2(г) ↔ SO2Cl2(г)

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.

Решение

Задание №2

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

А) 2NO2(г) ↔ 2NO(г) + O2(г) — Q

Б) С2H6(г) ↔ C2H4(г) + H2(г) — Q

В) CaCO3(тв.) ↔ CaO(тв.) + CO2(г) — Q

Г) 2NO(г) ↔ N2(г) + O2(г) + Q

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.

Решение

Задание №3

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

SO2Cl2(г) ↔ SO2(г) + Cl2(г) — Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №4

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.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) 2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3(г)

Б) SO2(г) + Cl2(г) ↔ SO2Cl2(г)

В) H2(г) + Cl2(г) ↔ 2HCl(г)

Г) COCl2(г) ↔ CO2(г) + Cl2(г)

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.

Решение

Задание №5

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

А) CO2(г) + C(тв) ↔ 2CO(г) — Q

Б) Fe2O3(тв) + 3CO(г) ↔ 2Fe(тв) + 3CO2(г) + Q

В) CaCO3(тв) ↔ CaO(тв) + CO2(г) — Q

Г) CO2(г) + H2O(ж) ↔ H2CO3(ж) + Q

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.

Решение

Задание №6

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.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) CrCl3(р-р) + H2O(ж) ↔ Cr(OH)Cl2(р) + HCl(р-р)

Б) C2H2(г) + H2(г) ↔ C2H4(г)

В) C4H9OH(г) ↔ C4H8(г) + H2O(г)

Г) 2SO3(г) ↔ 2SO2(г) + O2(г)

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.

Решение

Задание №7

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

А) C2H5OH(г) ↔ C2H4(г) + H2O(г) — Q

Б) C2H4(г) + 2H2(г) ↔ C2H6(г) + Q

В) ZnCl2(р-р) + H2O(ж) ↔ Zn(OH)Cl(р-р) + HCl(р-р) — Q

Г) SO2(г) + Cl2(г) ↔ SO2Cl2(г) + Q

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.

Решение

Задание №8

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

Fe3O4(тв) + 4H2(г) ↔ 3Fe(тв) + 4H2O(г)

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №9

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

MgO(тв) + CO2(г) ↔ MgCO3(тв) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №10

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

2Na2O(тв) + O2(г) ↔ 2Na2O2(тв) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №11

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

4NO2(г) + 2H2O(ж) + O2(г) ↔ 4HNO3(ж) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №12

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.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАСТВОРОВ ТИП РЕАКЦИИ 

А) SO2(г) + Cl2(г) ↔ SO2Cl2(ж)

Б) N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г)

В) 2NO(г) + O2(г) ↔ 2NO2(г)

Г) N2(г) + O2(г) ↔ 2NO(г)

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Решение

Задание №13

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.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТИП РЕАКЦИИ 

А) CaCO3(тв.) ↔ CaO(тв.) + CO2(г) — Q

Б) C(тв.) + 2H2(г) ↔ СH4(г) + Q

В) 2CO(г) ↔ С(тв.) + CO2(г) — Q

Г) ZnSO4 (тв) ↔ ZnO(тв) + SO3(г)— Q

1) в сторону прямой реакции

2) в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Решение

Задание №14

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

А) H2(г) + I2(г) ↔ 2HI(г)

Б) CO(г) + Cl2(г) ↔ COCl2(г)

В) 2CO(г) + O2(г) ↔ 2CO2(г)

Г) N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г)

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.

Решение

Задание №15

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.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) CO(г) + H2O(г) ↔ CO2(г) + H2(г)

Б) CH4(г) + H2O(г) ↔ CO(г) + 3H2(г)

В) C(тв) + H2O(г) ↔ CO(г) + H2(г)

Г) 2NO(г) + O2(г) ↔ 2NO2(г)

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.

Решение

Задание №16

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

А) 2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3(г) + Q

Б) N2(г) + O2(г) ↔ 2NO(г) — Q

В) CO2(г) + 2C(тв) ↔ 2CO(г) — Q

Г) 2NH3(г) ↔ N2(г) + 3H2(г) — Q

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.

Решение

Задание №17

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

Fe3O4(тв) + CO(г) ↔ 3FeO(тв) + CO2(г) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №18

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3(г) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №19

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

SO2(г) + Cl2(г) ↔ SO2Cl2(г) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №20

Установите соответствие между способом воздействия  на равновесную систему

H2(г) + Cl2(г) ↔ 2HCl(г) + Q

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

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.

Решение

Задание №21

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

CO(г) + 2Н2(г) ⇄ СH3OH(г) + Q

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

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ 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.

Решение

Задание №22

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.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) C2H5OH(г) ⇄ C2H4(г) + H2O(г) – Q

Б) 2CO(г) + O2(г) ⇄  2CO2(г) + Q

В) KNO2(p-p) + H2O(ж) ⇄  KOH(p-p) + HNO2(p-p) – Q

Г) C2H4(г) + H2(г) ⇄ C2H6(г) + Q

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.

Решение

Задание №23

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

СOCl2(г) ⇄ СO(г) + Cl2(г) – Q

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

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ 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.

Решение

Задание №24

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

СO(г) + Cl2(г) ⇄ СOCl2(г) + Q

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

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.

Решение

Задание №25

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

4HCl(г) + O2(г) ⇄ 2H2O(г) + 2Cl2(г) + Q

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

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.

Решение

scienceforyou.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о