Рассмотрим процесс:
[ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightleftharpoons 2\text{HCl} + Q ]
где ( Q ) указывает, что реакция экзотермическая (выделяет тепло).
а) При повышении давления
Влияние давления на равновесие определяется принципом Ле Шателье. При повышении давления равновесие смещается в сторону уменьшения числа молекул газа. В данной реакции:
- Левая часть: 1 моль ( \text{H}_2 ) и 1 моль ( \text{Cl}_2 ) (всего 2 моля газов).
- Правая часть: 2 моля ( \text{HCl} ).
Число молекул одинаково с обеих сторон (2 моля на 2 моля), следовательно, изменение давления не окажет влияния на смещение равновесия. Таким образом, равновесие останется неизменным:
[ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightleftharpoons 2\text{HCl} + Q ]
б) При понижении температуры
Понижение температуры влияет на экзотермическую реакцию так, что равновесие смещается в сторону образования продуктов, чтобы компенсировать потерю тепла. В данном случае, реакция выделяет тепло ((Q)):
[ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightleftharpoons 2\text{HCl} + Q ]
При понижении температуры равновесие сместится в сторону продуктов (вправо):
[ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl} + Q ]
в) При уменьшении концентрации конечных веществ
Уменьшение концентрации продуктов смещает равновесие в сторону образования этих продуктов, чтобы восстановить равновесие:
[ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightleftharpoons 2\text{HCl} + Q ]
При уменьшении концентрации ( \text{HCl} ), равновесие сместится вправо:
[ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl} + Q ]
Итог
- а) При повышении давления: Равновесие не смещается.
- б) При понижении температуры: Равновесие смещается вправо.
- в) При уменьшении концентрации конечных веществ: Равновесие смещается вправо.