Химическое равновесие в системе: N2+3H2 = 2NH3 + Q смещается вправо в случае а) понижения давления б) повышения давления в)использования катализатора г)повышения температуры
Химическое равновесие в системе: N2+3H2 = 2NH3 + Q смещается вправо в случае а) понижения давления б) повышения давления в)использования катализатора г)повышения температуры
Для анализа того, как факторы влияют на смещение химического равновесия в реакции синтеза аммиака ( N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 + Q ), можно воспользоваться принципом Ле Шателье. Этот принцип гласит, что если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказывается внешнее воздействие (изменение концентрации, давления, температуры), то равновесие сместится в сторону, которая стремится компенсировать это воздействие.
а) Понижение давления: При понижении давления равновесие стремится сместиться в сторону увеличения количества газа. В рассматриваемой реакции слева 4 моля газов (1 моль ( N_2 ) и 3 моля ( H_2 )), а справа - 2 моля ( NH_3 ). Таким образом, понижение давления будет способствовать смещению равновесия влево, а не вправо.
б) Повышение давления: Повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону меньшего объема газа. Так как в реакции производство ( NH_3 ) сопровождается уменьшением общего числа молей газа с 4 до 2, повышение давления будет способствовать смещению равновесия вправо, то есть к образованию аммиака.
в) Использование катализатора: Катализатор ускоряет достижение химического равновесия, но не влияет на положение равновесия. Он ускоряет как прямую, так и обратную реакции одинаково. Таким образом, использование катализатора не приведет к смещению равновесия вправо или влево, но ускорит достижение этого равновесия.
г) Повышение температуры: Так как в реакции выделяется тепло (экзотермическая реакция, ( Q ) положительно), повышение температуры согласно принципу Ле Шателье будет способствовать смещению равновесия в сторону эндотермической реакции, то есть влево, уменьшая производство ( NH_3 ).
Итак, из предложенных вариантов только повышение давления (б) способствует смещению химического равновесия вправо в данной системе.
а) понижения давления.
Химическое равновесие в системе N2 + 3H2 = 2NH3 + Q может смещаться вправо или влево в зависимости от условий, в которых находится система.
а) Понижение давления: если давление системы снижается, то равновесие будет смещаться в сторону увеличения числа молекул газа, в данном случае в сторону образования NH3, чтобы компенсировать изменение давления.
б) Повышение давления: если давление системы повышается, то равновесие будет смещаться в сторону уменьшения числа молекул газа, в данном случае в сторону образования N2 и H2.
в) Использование катализатора: катализатор не влияет на положение равновесия, он лишь ускоряет достижение равновесия без изменения конечного состава системы.
г) Повышение температуры: увеличение температуры приведет к смещению равновесия в ту сторону, которая поглощает тепло. В данной реакции это будет в сторону образования NH3, так как образование NH3 является экзотермическим процессом (Q < 0).
