Химично равновесие
Много реакции са обратими: протичат едновременно в права и обратна посока. Когато скоростите на двете реакции се изравнят, настъпва химично равновесие, при което концентрациите вече не се променят, но реакциите продължават, т.е. равновесието е динамично. Състоянието се описва с равновесна константа Kc. Принципът на Льо Шателие показва накъде се измества равновесието при промяна на концентрацията, температурата или налягането.
Какво да запомним
- При равновесие v(права) = v(обратна).
- За aA + bB ⇌ cC: Kc = [C]c / ([A]a[B]b).
- Повишаването на температурата измества равновесието към ендотермичната посока.
- Повишаването на налягането измества равновесието към по-малкия брой молове газ; катализаторът не измества равновесието.
Пример
При N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, ΔH < 0 повишеното налягане измества равновесието надясно (4 mol газ → 2 mol газ), а нагряването наляво.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Кое е вярно за състоянието на химично равновесие?
- Реакциите напълно спират
- Изходните вещества са изразходвани
- Концентрациите на всички вещества са равни
- Скоростите на правата и обратната реакция са равни
Отговор: Скоростите на правата и обратната реакция са равни
Равновесието е динамично: двете реакции протичат с еднаква скорост и концентрациите не се променят.
Чий принцип описва изместването на химичното равновесие при външно въздействие?
- на Льо Шателие
- на Хес
- на Вант Хоф
- на Авогадро
Отговор: Принципът на Льо Шателие
Системата в равновесие противодейства на външното въздействие, като измества равновесието.
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, ΔH < 0. Накъде се измества равновесието при повишаване на температурата?
- надясно
- не се измества
- наляво
- зависи от катализатора
Отговор: Наляво (към N2 и H2)
Правата реакция е екзотермична, затова нагряването благоприятства обратната, ендотермичната.
При коя реакция промяната на налягането НЕ измества равновесието?
- N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
- H2(g) + Cl2(g) ⇌ 2HCl(g)
- 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)
- N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)
Отговор: H2 + Cl2 ⇌ 2HCl
И от двете страни има по 2 mol газове, затова налягането не влияе.
N2O4 ⇌ 2NO2. Равновесните концентрации са [N2O4] = 0,5 mol/L и [NO2] = 0,2 mol/L. Колко е Kc?
- 0,4
- 0,8
- 12,5
- 0,08
Отговор: Kc = 0,08
Kc = [NO2]2 : [N2O4] = 0,04 : 0,5 = 0,08.
Какво е химичното равновесие по своя характер?
- Статично
- Необратимо
- Временно спиране на реакциите
- Динамично
Отговор: Динамично
И при равновесие двете реакции продължават да протичат, но с равни скорости.
Как добавянето на катализатор влияе на равновесната система?
- Не измества равновесието
- Измества го надясно
- Измества го наляво
- Променя Kc
Отговор: Не измества равновесието
Катализаторът ускорява еднакво правата и обратната реакция и само съкращава времето до равновесие.
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3, ΔH < 0. Накъде се измества равновесието при понижаване на температурата?
- Наляво, към SO2 и O2
- Не се измества
- Надясно, към SO3
- Реакцията спира
Отговор: Надясно, към SO3
Охлаждането благоприятства екзотермичната посока, т.е. правата реакция.
За реакцията A ⇌ B Kc = 4. Ако при равновесие [A] = 0,5 mol/L, колко е [B]?
- 0,125 mol/L
- 8 mol/L
- 2 mol/L
- 4,5 mol/L
Отговор: 2 mol/L
Kc = [B] / [A], следователно [B] = 4 · 0,5 = 2 mol/L.
H2 + I2 ⇌ 2HI. В съд от 1 L са въведени по 1 mol H2 и I2. При равновесие са образувани 1,5 mol HI. Колко е Kc?
- 36
- 9
- 24
- 6
Отговор: 36
Изразходвани са по 0,75 mol, остават по 0,25 mol; Kc = 1,52 / (0,25 · 0,25) = 2,25 / 0,0625 = 36.
Как се нарича реакция, която протича едновременно в двете посоки?
- Необратима
- Обратима
- Каталитична
- Верижна
Отговор: Обратима
Обратимите реакции протичат в права и обратна посока и могат да достигнат равновесие.
Накъде се измества равновесието при добавяне на още изходно вещество?
- Наляво
- Не се измества
- Надясно
- Реакцията спира
Отговор: Надясно, към продуктите
По принципа на Льо Шателие системата изразходва добавеното вещество, затова равновесието се измества към продуктите.
Кой фактор променя стойността на равновесната константа Kc?
- Концентрацията
- Налягането
- Катализаторът
- Температурата
Отговор: Температурата
Kc зависи само от природата на реакцията и от температурата; концентрацията и налягането изместват равновесието, без да променят Kc.
CO2(g) + C(s) ⇌ 2CO(g), ΔH > 0. Кое условие увеличава добива на CO?
- Охлаждане
- Повишаване на налягането
- Нагряване
- Добавяне на катализатор
Отговор: Нагряване
Правата реакция е ендотермична, затова нагряването измества равновесието надясно, към CO.
Кой е изразът за Kc на реакцията 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3?
- [SO3]2 / ([SO2]2[O2])
- [SO3] / ([SO2][O2])
- [SO2]2[O2] / [SO3]2
- 2[SO3] / (2[SO2] + [O2])
Отговор: [SO3]2 / ([SO2]2[O2])
В числителя са продуктите, в знаменателя изходните вещества, а коефициентите стават степенни показатели.