Таким образом, 1-я реакция протекает с максимальным уменьшением объема, поэтому при увеличении объема скорость этой реакции (чувствительность) будет наибольшей, что повышает селективность процесса.

Влияние инертного газа.

Введение инертного газа в систему при p = const подобно эффекту уменьшения общего давления:N₂ + 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃

Если реакция протекает с уменьшением числа молей (∆n < 0), разбавление инертным газом смещает равновесие реакции в сторону исходных реагентов; при увеличении числа молей (∆n > 0) равновесие смещается вправо.: N₂ + CH₄ ⇄ C + 2H₂

Поэтому в технологических системах, сопровождаемых химическими реакциями, для которых ∆n < 0, стремятся к уменьшению накопления инертных газов в системе.

Выводы о влиянии инертного газа непосредственно следуют из закона Дальтона:

, , ,

из которого видно, что эффект разбавления (уменьшения n_i) подобен эффекту уменьшения общего давления в системе.

Изменение концентрации.

В соответствии с принципом Ле Шателье введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо вещества вызывает смещение равновесия в том направлении, при котором концентрация этого вещества уменьшается.

Поэтому введение избытка исходных веществ смещает равновесие вправо; введение избытка продукта реакции вызывает смещение равновесия влево.

Так, для реакции:

СО + Н₂О ⇄ СО₂ + Н₂ + Q (4.1.)

При увеличении концентрации исходных реагентов, т. е. при увеличении знаменателя, соответственно возрастает числитель, т. е. повышаются концентрации продуктов реакции (поскольку К_р для данной t величина постоянная К_р = const). С другой стороны, при уменьшении концентрации продуктов реакции, т. е. при уменьшении числителя, соответственно снижаются концентрации исходных веществ, т. е. увеличивается степень их переработки. Оба эти фактора используются на практике для сдвига равновесия в сторону получения целевого продукта и, следовательно, для увеличения его выхода.

Увеличивая концентрацию одного из реагентов (создавая его избыток!), можно повысить степень превращения другого. В избытке обычно берется более дешевое сырье (Н₂О!). Иногда приходится пользоваться другими соображениями. Так, при синтезе HCl:

Сl₂ + Н₂ ⇄ 2HCl – Q

присутствие хлора в HCl нежелательно, т. к. он загрязняет соляную кислоту, а наличие Н₂ не вызывает затруднений. Поэтому, применяя газовую смесь с избытком Н₂, получают продукционный газ, почти не содержащий хлора.

Для увеличения выхода целевого продукта можно применить вывод продуктов из реакционной зоны- т. е. уменьшить концентрацию продукта. Это можно достичь двумя путями:

1. перевести все продукты, или один из них в другое фазовое состояние и вывести из системы;

2. химическим связыванием с другими веществами, вводимыми извне.

Первый путь заключается в использовании циркуляционной (циклической) схемы. Типичный пример:

N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ + Q

H₂ + N₂

↓–34 ⁰C NH₃

(ж)

Второй путь: в процессе (4.1.) для удаления СО₂ используют СаО:

СаО + СО₂ → СаСО₃

При этом снижается , но поскольку Кр при данной температуре величина постоянная, то концентрация Н₂ возрастает и равновесие реакции (4.1) сдвигается вправо.