Задание 22 ЕГЭ по химии

Question

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

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ:

А) N2(г.) + O2(г.) <=> 2NO(г.) - Q

Б) N2O4(г.) <=> 2NO2(г.) - Q

В) CaCO3(тв.) <=> CaO(тв.) + CO2(г.) - Q

Г) Fe3O4(тв.) + 4CO(г.) <=> 3Fe(тв.) + 4CO2(г.) + Q

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ:

1) смещается в сторону прямой реакции

2) смещается в сторону обратной реакции

3) практически не смещается

Accepted Answer

Принцип Ле Шателье: если на систему в равновесии подействовать извне, равновесие смещается в сторону той реакции, которая это воздействие ослабляет. При повышении давления система «сопротивляется» ему, уменьшая число молекул газа, поэтому равновесие уходит в сторону меньшего числа молей газообразных веществ. Считать нужно только газы: твёрдые вещества и жидкости в этом подсчёте не участвуют. Тепловой эффект ($+Q$ или $-Q$) на смещение при изменении давления не влияет — он важен только при изменении температуры.
А) $N_{2} + O_{2} \rightleftharpoons 2NO - Q$. Слева $1 + 1 = 2$ моль газа, справа $2$ моль газа. Числа молей газов равны, объём при реакции не меняется, ослаблять давление системе «нечем» — равновесие практически не смещается. Ответ — 3.
Б) $N_{2}O_{4} \rightleftharpoons 2NO_{2} - Q$. Слева $1$ моль газа, справа $2$ моль газа. Меньше газа — со стороны исходного вещества, поэтому при повышении давления равновесие смещается в сторону обратной реакции (образования $N_{2}O_{4}$). Ответ — 2.
В) $CaCO_{3} \rightleftharpoons CaO + CO_{2} - Q$. $CaCO_{3}$ и $CaO$ — твёрдые, их не учитываем; единственный газ — $CO_{2}$ в продуктах, то есть $0$ моль газа слева и $1$ моль справа. Повышение давления смещает равновесие туда, где газа нет, — в сторону обратной реакции. Ответ — 2.
Г) $Fe_{3}O_{4} + 4CO \rightleftharpoons 3Fe + 4CO_{2} + Q$. $Fe_{3}O_{4}$ и $Fe$ — твёрдые, в счёт не идут. Газов слева $4$ моль ($CO$) и справа $4$ моль ($CO_{2}$) — одинаково, значит давление равновесие практически не смещает. Ответ — 3.
Полезно помнить ещё две вещи. Катализатор равновесие не смещает: он одинаково ускоряет и прямую, и обратную реакции, поэтому меняется лишь время достижения равновесия, а не его положение. И добавление вещества, которого в данной системе нет, на равновесие тоже не влияет: сместить равновесие концентрацией можно только для тех веществ, что участвуют в уравнении (причём для газов и растворённых веществ, а не для твёрдых, чья концентрация постоянна).
Ответ: 3223.

Задание 22 ЕГЭ по химии

Обратимые реакции. Химическое равновесие. Факторы, влияющие на состояние химического равновесия. Принцип Ле Шателье