Задание 22 ЕГЭ по химии

2132

Принцип Ле Шателье: если на равновесную систему подействовать извне (изменить концентрацию, температуру или давление), равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет это воздействие.

Разберём систему $3FeO_{(тв.)} + H_{2}O_{(г.)} \rightleftarrows Fe_{3}O_{4(тв.)} + H_{2(г.)} + Q$. Прямая реакция экзотермическая ($+Q$), то есть идёт с выделением теплоты. Газообразных веществ слева 1 моль ($H_{2}O$) и справа 1 моль ($H_{2}$) — твёрдые $FeO$ и $Fe_{3}O_{4}$ в подсчёте газов не участвуют, их концентрации постоянны и на равновесие не влияют.

1. А) Увеличение концентрации водорода — 2. $H_{2}$ — продукт прямой реакции. Система стремится убрать его избыток, поэтому расходует водород в обратной реакции: равновесие смещается в сторону обратной реакции.

2. Б) Понижение температуры — 1. При охлаждении система стремится восполнить недостаток теплоты и усиливает ту реакцию, которая теплоту выделяет. Здесь это прямая реакция ($+Q$), значит равновесие смещается в сторону прямой реакции.

3. В) Повышение давления — 3. Давление влияет только через число молей газов, а их поровну: 1 моль $H_{2}O$ переходит в 1 моль $H_{2}$. Смещаться некуда — ни одна сторона не уменьшает объём, поэтому равновесие практически не смещается.

4. Г) Уменьшение концентрации паров воды — 2. $H_{2}O$ — исходное вещество. При её нехватке система стремится восполнить убыль и усиливает реакцию, в которой вода образуется, то есть обратную: равновесие смещается в сторону обратной реакции.

Полезно помнить ещё два случая, которые часто встречаются в этой линии: катализатор равновесие не смещает — он одинаково ускоряет и прямую, и обратную реакции, поэтому лишь быстрее приводит систему к тому же самому равновесию; и изменение концентрации вещества, которого в данной системе нет (постороннего газа, не участвующего в реакции), на положение равновесия тоже не влияет — в обоих случаях ответ «практически не смещается».

Ответ: 2132.