6. (153) В каком направлении будет смещаться равновесие с повышением температуры и давления для следующих обратимых реакйий:

2SО₂ = О₂ ↔2SО₂ ΔН⁰₂₉₈ = -196,6кДж

N₂ + О₂ ↔2NО ΔН⁰₂₉₈ =+180,7кДж

3О₂ ↔2О₃ ΔН⁰₂₉₈ =+184,6кДж

2СО + О₂ ↔2СО₂ ΔН⁰₂₉₈=-566,0кДж

Решение: В соответствии с принципом Ле Шателье, если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие (изменить температуру, давление, концентрацию веществ), то равновесие сместится в сторону протекания той реакции, которая ослабляет это воздействие.

V₁^прям. – скорость прямой реакции до увеличения давления

V₁^обр. - скорость обратной реакции до увеличения давления

а) 2SО₂ + О₂ ↔2SО₃ ΔН⁰₂₉₈ = -196,6кДж

обозначим [SО₂] =а , [О₂]=в, [SО₃]=с, тогда V₁^прям=k*а²b; V₁^обр= k*с² Допустим, увеличим давление в первой системе в два раза. Тогда

V₂^прям =k*(2а )²*2b =k*8а²b

Скорость прямой реакции увеличилась в 8 раз:

V₂^прям/ V₁^прям= k*4а²b/ k*а²b=4

Изменение скорости обратной реакции:

V₂^обр=k*(2с)²=4с²

V₂^обр /V₁^обр=4с²/с²=4

Т.е. смещение при увеличении давления в сторону образования продуктов реакции. Реакция экзотермическая, при увеличении температуры сместится влево.

Константа равновесия для данной реакции:

К = [SО₃]²/[ SО₂]²[ О₂]

b) N₂ + О₂ ↔2NО ΔН⁰₂₉₈ =+180,7кДж

Объем газовой смеси в ходе реакции не меняется, следовательно изменение давления на скорость реакции не влияет. Реакция эндотермическая, следовательно при увеличении температуры равновесие сместится вправо. Константа равновесия для данной реакции:

К= [NО]²/[ N₂][ О₂]

с) 3О₂ ↔2О₃ ΔН⁰₂₉₈ =+184,6кДж

Объем газовой смеси в ходе реакции уменьшается, следовательно, как и для первой реакции увеличение давления сместит ее равновесие вправо. Реакция эндотермическая, следовательно при увеличении температуры равновесие сместится вправо

Константа равновесия для данной реакции:

К= [О₃]²/[ О₂]³

d) 2СО + О₂ ↔2СО₂ ΔН⁰₂₉₈=-566,0кДж

Объем газовой смеси в ходе реакции уменьшается, следовательно, как и для первой реакции увеличение давления сместит ее равновесие вправо. Реакция экзотермическая, при увеличении температуры сместится влево.

Константа равновесия для данной реакции:

К=[СО₂]²/[СО]²[О₂]