Рішення: Вплив температури і тиску на рівновагу
Унаслідок реакції між двома простими речовинами утворилася одна складна речовина. Ця реакція є оборотною, відбувається в закритій системі, усі речовини газоподібні. Проаналізуйте дані залежності об’ємної частки (%) складної речовини в рівноважній суміші за різних значень температури й тиску (див. таблицю).
За результатами аналізу даних позначте правильне продовження висновку: «Реакція сполучення відбувається зі ...»
| Температура | 0,1 МПа | 3,0 МПа | 10,0 МПа |
|---|---|---|---|
| 200 °C | 15,2 | 67,6 | 80,6 |
| 300 °C | 2,18 | 31,8 | 52,1 |
| 400 °C | 0,44 | 10,7 | 25,1 |
Розв’язання по шагам
3 крокиПроаналізуємо вплив тиску на рівновагу. При постійній температурі (наприклад, 200 °C) зі збільшенням тиску від 0,1 МПа до 10,0 МПа об'ємна частка складної речовини збільшується (від 15,2 % до 80,6 %). Згідно з принципом Ле Шательє, збільшення тиску зсуває рівновагу в бік меншої кількості молів газу. Отже, утворення складної речовини супроводжується зменшенням об'єму.
Проаналізуємо вплив температури на рівновагу. При постійному тиску (наприклад, 10,0 МПа) зі збільшенням температури від 200 °C до 400 °C об'ємна частка складної речовини зменшується (від 80,6 % до 25,1 %). Згідно з принципом Ле Шательє, збільшення температури зсуває рівновагу в бік ендотермічної реакції. Оскільки при підвищенні температури вихід продукту зменшується, пряма реакція (утворення складної речовини) є екзотермічною.
Таким чином, реакція сполучення відбувається зі зменшенням об'єму і є екзотермічною.