Условия смещения равновесия. Выражение константы равновесия гомогенной и гетерогенной реакции

 

Выражение константы равновесия гомогенной реакции

Задача 16.
Реакция протекает по схеме А + В = С + Д. Исходные концентрации [С][А] = [С][В] = 0,8моль/л. В состоянии равновесия концентрация вещества С = 0,6 моль/л. Вычислите константу равновесия. 
Решение:
Константа равновесия К равна: 

К = с.d/а.в

Так как из условия задачи  равновесная концентрация [С] = 0,6 моль/л, а из уравнения реакции следует, что на образование 0,6 мол вещества С расходуется по 0,6 моль веществ А и В,  и [С] = [Д], то в реакционной смеси осталось по 0,8 - 0,6 моль/л = 0,2 моль/л  веществ А и В. и образовалось 0,6моль/л вещества Д.
Таким образом в выражение константы равновесия можно записать:

К = (0,6 . 0,6)/(0,2 . 0,2) = 9

Ответ: К = 9.
 



Выражение константы равновесия гетерогенной реакции

Задача 17.
Для следующего обратимого процесса: СuО(к) + Н2(г)= Сu(к) + Н2О(г);  ∆Н0298 = -76,5кДж. Напишите выражение константы равновесия и определите, как можно изменить условия протекания реакции  (с,Т,Р), чтобы равновесие сместилось вправо? 
Решение:
Концентрации, входящие в выражение константы равновесия, называются равновесными концентрациями. Константа равновесия – постоянная при данной температуре величина, выражающая соотношение между равновесными концентрациями продуктов реакции (числитель) и исходных веществ (знаменатель). Чем больше константа равновесия, тем "глубже" протекает прямая реакция, т.е. тем больше выход ее продуктов.
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.
Для данной гетерогенной реакции константа равновесия равна:

К = [Н2О]/[Н2]

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.
Согласно условию задачи – реакция экзотермическая, следовательно равновесие будет смещаться вправо при понижении температуры.
Исходя из константы равновесия, можно сделать вывод, что изменение давления не повлияет на смещение равновесия реакции.  Так как реакция протекает на границе раздела сред,  то изменение  концентрации не повлияет на смещение равновесие.
Следовательно, только уменьшение температуры сместит равновесие данной реакции.