#5 Дано уравнение реакции синтеза аммиака
3H2+N2=2NH3+Q
Примечание: = - стрелочки вправо/влево
В какую сторону сместится равновесие химической реакции (прямой или обратной), если:
А) повысить температуру?
Б) понизить температуру?
В) Увеличить давление?
Г) уменьшить давление?
При повышении температуры система химической реакции будет стремиться к абсорбции тепла и увеличению энтропии. В данной реакции синтеза аммиака энтальпия реакции положительна, то есть процесс аммиака сопровождается поглощением тепла. Повышение температуры приведет к увеличению скорости обратной реакции, так как она является эндотермической (поглощает тепло) и этот процесс поможет поглотить избыток тепла. Таким образом, равновесие реакции сместится в обратную сторону (обратная реакция преобладает).
Б) Понижение температуры.
При понижении температуры система химической реакции будет стремиться к выделению тепла и уменьшению энтропии. В данной реакции синтеза аммиака энтальпия реакции положительна. Понижение температуры приведет к увеличению скорости прямой реакции, так как она является экзотермической (выделяет тепло) и этот процесс поможет компенсировать потерю тепла. Таким образом, равновесие реакции сместится в прямую сторону (прямая реакция преобладает).
В) Увеличение давления.
Увеличение давления может быть достигнуто сокращением объема реакционной смеси или добавлением инертного газа (если реакция происходит в газовой фазе). В данной реакции включены только газообразные вещества. Увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону увеличения числа молекул газа. Обратная реакция включает в себя две молекулы аммиака и две молекулы вещества Q, тогда как прямая реакция включает в себя шесть молекул газообразных веществ (три молекулы водорода и одну молекулу азота). Увеличение давления способствует увеличению концентрации реагентов и смещению равновесия в прямую сторону (прямая реакция преобладает).
Г) Уменьшение давления.
Уменьшение давления может быть достигнуто расширением объема реакционной смеси или удалением конденсирующихся газов (если реакция происходит в газовой фазе). В данной реакции включены только газообразные вещества. Уменьшение давления приведет к смещению равновесия в сторону уменьшения числа молекул газа. По аналогии с предыдущим пунктом, уменьшение давления способствует уменьшению концентрации реагентов и смещению равновесия в обратную сторону (обратная реакция преобладает).