В каком направлении сместится химическое равновесие в системе: а) SO3(г) <-> SO2(г) + O2(г) – Q б) C2H6(г) <-> C2H4(г) + H2(г) – Q в) Fe3O4(тв) + CO(г) <-> Fe(тв) + CO2(г) – Q г) CH4(г) + S(ж) <-> CS2(г) + H2S(г) + Q д) CO2(г) + C(тв) <-> CO(г) + Q е) CO(г) + H2O(г) <-> CO2(г) + H2(г) + Q ж) С2H4(г) + H2O(ж) <-> C2H5OH(р-р) + Q а) при увеличении концентрации; б) при нагревании; в) при уменьшении давления?​

Для определения того, в каком направлении сместится химическое равновесие в каждой системе, необходимо рассмотреть принцип Ле Шателье.

а) SO3(г) <-> SO2(г) + O2(г) - Q

Если увеличить концентрацию SO3(г), это приведет к увеличению концентраций реагентов SO2(г) и O2(г) по сравнению с продуктом SO3(г). Следовательно, система переместится вправо, в сторону образования SO2(г) и O2(г).

Если увеличить температуру, это приведет к смещению равновесия в противоположное направление. При этом, так как реакция экзотермическая, увеличение температуры будет считаться как удаление тепла из системы. Следовательно, система переместится влево, в сторону образования SO3(г).

Если уменьшить давление, система движется в направлении увеличения давления. Так как образование SO2(г) и O2(г) уменьшает общее количество молекул газа, система переместится вправо, в сторону образования SO2(г) и O2(г).

б) C2H6(г) <-> C2H4(г) + H2(г) - Q

Если увеличить концентрацию эфира C2H6(г), это приведет к увеличению концентраций реагентов C2H4(г) и H2(г) по сравнению с продуктом C2H6(г). Следовательно, система переместится влево, в сторону образования C2H6(г).

Если увеличить температуру, это приведет к смещению равновесия в противоположное направление. Так как реакция эндотермическая, увеличение температуры будет считаться как добавление тепла в систему. Следовательно, система переместится вправо, в сторону образования C2H4(г) и H2(г).

Если уменьшить давление, система движется в направлении увеличения давления. Так как образование C2H4(г) и H2(г) увеличивает общее количество молекул газа, система переместится вправо, в сторону образования C2H4(г) и H2(г).

в) Fe3O4(тв) + CO(г) <-> Fe(тв) + CO2(г) - Q

Если увеличить концентрацию газообразного CO(газового оксида углерода), это приведет к увеличению концентрации продуктов Fe(тв) и CO2(г). Следовательно, система переместится вправо, в сторону образования Fe(тв) и CO2(г).

Если увеличить температуру, это приведет к смещению равновесия в противоположное направление. Так как реакция экзотермическая, увеличение температуры будет считаться как удаление тепла из системы. Следовательно, система переместится влево, в сторону образования Fe3O4(тв) и CO(г).

Если уменьшить давление, система движется в направлении увеличения давления. Так как образование Fe(тв) и CO2(г) увеличивает общее количество молекул газа, система переместится вправо, в сторону образования Fe(тв) и CO2(г).

г) CH4(г) + S(ж) <-> CS2(г) + H2S(г) + Q

Если увеличить концентрацию метана CH4(г), это приведет к увеличению концентраций реагентов CS2(г) и H2S(г) по сравнению с продуктом CH4(г). Следовательно, система переместится влево, в сторону образования CH4(г).

Если увеличить температуру, это приведет к смещению равновесия в противоположное направление. Так как реакция экзотермическая, увеличение температуры будет считаться как удаление тепла из системы. Следовательно, система переместится вправо, в сторону образования CS2(г) и H2S(г).

Если уменьшить давление, система движется в направлении увеличения давления. Так как образование CS2(г) и H2S(г) увеличивает общее количество молекул газа, система переместится вправо, в сторону образования CS2(г) и H2S(г).

д) CO2(г) + C(тв) <-> CO(г) + Q

Поскольку все вещества находятся в разных фазах (газ, твердое, газ), изменение концентраций не оказывает влияния на равновесие данной системы.

Если увеличить температуру, это приведет к смещению равновесия в противоположное направление. Так как реакция экзотермическая, увеличение температуры будет считаться как удаление тепла из системы. Следовательно, система переместится влево, в сторону образования CO2(г).

В данной системе изменение давления не окажет никакого влияния на равновесие, так как ни одно из веществ не является газообразным.

е) CO(г) + H2O(г) <-> CO2(г) + H2(г) + Q

Если увеличить концентрацию диоксида углерода CO(г), это приведет к увеличению концентраций продуктов CO2(г) и H2(г). Следовательно, система переместится вправо, в сторону образования CO2(г) и H2(г).

Если увеличить температуру, это приведет к смещению равновесия в противоположное направление. Так как реакция экзотермическая, увеличение температуры будет считаться как удаление тепла из системы. Следовательно, система переместится влево, в сторону образования CO(г) и H2O(г).

Если уменьшить давление, система движется в направлении увеличения давления. Так как образование CO2(г) и H2(г) увеличивает общее количество молекул газа, система переместится вправо, в сторону образования CO2(г) и H2(г).

ж) С2H4(г) + H2O(ж) <-> C2H5OH(р-р) + Q

Если увеличить концентрацию этилового спирта C2H5OH(растворенной в воде), это приведет к увеличению концентраций реагентов C2H4(г) и H2O(ж) по сравнению с продуктом C2H5OH(р-р). Следовательно, система переместится влево, в сторону образования C2H4(г) и H2O(ж).

Если увеличить температуру, это приведет к смещению равновесия в противоположное направление. Так как реакция экзотермическая, увеличение температуры будет считаться как удаление тепла из системы. Следовательно, система переместится вправо, в сторону образования C2H5OH(р-р).

В данной системе изменение давления не окажет никакого влияния на равновесие, так как ни одно из веществ не является газообразным.

Таким образом, в ответ на каждое условие можем предоставить следующие результаты:

а) при увеличении концентрации - смещение влево (выпуск больше продукции),
б) при нагревании - смещение влево (выпуск больше продукции),
в) при уменьшении давления - смещение вправо (больше образуется газообразных продуктов),
г) при увеличении концентрации - смещение влево (выпуск больше продукции),
д) при нагревании - смещение влево (выпуск больше продукции),
е) при уменьшении давления - смещение вправо (больше образуется газообразных продуктов),
ж) при увеличении концентрации - смещение влево (выпуск больше продукции),
б) при нагревании - смещение вправо (побольше новых продуктов),
в) при уменьшении давления - нет эффекта на равновесие.