Смещение химического равновесия реакции. Выражение константы равновесия для реакций

Выражение константы равновесия для реакции

Задача 9.
Напишите выражение константы равновесия для следующих реакций:
а) N₂ + 3Н₂ ⇔ 2NН₃;
б) Fе₂О₃ + 3СО ⇔ 2Fе + 3СО₂.
Как увеличить выход продуктов реакции? Обе реакции экзотермические.
Решение:
а) N₂ +3Н₂ ⇔ 2NН₃

К = [NН₃]²/[ N₂] ^. [ Н₂]³

б) Fе₂О₃ + 3СО ⇔2Fе + 3СО₂
В выражение константы равновесия гетерогенной реакции, как и в выражение закона действия масс, входят только концентрации веществ, находящихся в жидкой или газообразной фазе, так как концентрации твердых веществ остаются, как правило, постоянными. Поэтому выражение константы равновесия для данной реакции выглядит следующим образом:

К = [СО₂]³/[ СО]³

Принцип Ле Шателье (принцип смещения равновесия), устанавливает, что внешнее воздействие, выводящее систему из состояния термодинамического равновесия, вызывает в системе процессы, стремящиеся ослабить эффект воздействия.

Поскольку  реакции экзотермические, то для увеличения выхода продуктов реакции, необходимо  понизить температуру, т.е постоянно отводить тепло в ходе течения реакции.
 

Смещение химического равновесия в системе

Задача 10.
В каком направлении произойдёт смещение равновесия в системах  при повышении давления:  
2NO + O₂ ⇔ 2NO₂;
4HCI(г) + O₂ ⇔ 2H₂O(г) + 2CI₂; 
H₂ + S(к) ⇔ H₂S.
Решение: 
Принцип Ле Шателье (принцип смещения равновесия), устанавливает, что внешнее воздействие, выводящее систему из состояния термодинамического равновесия, вызывает в системе процессы, стремящиеся ослабить эффект воздействия.

При увеличении давления смещение равновесия связано с уменьшением общего объёма системы, а уменьшению давления сопутствуют физ. или хим.процессы, приводящие к увеличению объема.

2NO +  O₂  ⇔  2NO₂
^{2моля + 1моль ⇔ 2 моля}    

Увеличение давления приводит к смещению равновесия в сторону реакции, ведущей к образованию меньшего числа молекул.  Следовательно  равновесие смещается в сторону образования NО₂.   Vпр > Vобр.

4HCI(г) + O₂  ⇔  2H₂O(г) + 2CI₂
^{4 моля   +  1 моль  ⇔ 4 моля} 

Увеличение давления приводит к смещению равновесия в сторону реакции, ведущей к образованию меньшего числа молекул.  Следовательно  Vпр > Vобр.

H₂+S(к) ⇔  H₂S 

В ходе реакции не происходит изменение объема. Следовательно изменение давления никак не влияет на смещение равновесия реакции.