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 +  O ⇔  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) + O ⇔  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) ⇔  H2

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