Влияние изменения температуры на смещение химического равновесия.

В каждой обратимой реакции одно из направлений отвечает экзотермическому процессу, а другое  эндотермическому. Так в реакции синтеза аммиака прямая реакция  экзотермическая, а обратная реакция  эндотермическая.

N_2(г) + 3H_2(г) 2NH_3(г) + Q (ΔH).

При изменении температуры изменяются скорости как прямой, так и обратной реакций, однако, изменение скоростей происходит не в одинаковой степени. В соответствии с уравнением Аррениуса в большей степени на изменение температуры реагирует эндотермическая реакция, характеризующаяся большим значением энергии активации. Следовательно, для оценки влияния температуры на направление смещения химического равновесия необходимо знать тепловой эффект процесса. Его можно определить экспериментально, например, с помощью калориметра, или рассчитать на основе закона Г. Гесса. Следует отметить, что изменение температуры приводит к изменению величины константы химического равновесия (K_p).

Согласно принципу Ле Шателье, повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции. При понижении температуры равновесие смещается в направлении экзотермической реакции.

Таким образом, повышение температуры в реакции синтеза аммиака приведет к смещению равновесия в сторону эндотермической реакции, т.е. влево. Преимущество получает обратная реакция, протекающая с поглощением тепла.

Влияние катализатора на состояние химического равновесия.

Введение катализатора в равновесную смесь в одинаковой мере снижает энергию активации, как для прямой, так и для обратной реакции и одинаково ускоряет обе реакции. Таким образом, катализатор не влияет на смещение химического равновесия.

Тем не менее, роль катализатора в обратимых реакциях очень велика. Катализатор позволяет ускорить наступление химического равновесия и получить то же количество вещества, но за более короткий срок.

В своей рабочей тетради запишите ответы на вопросы и упражнения из раздела 3.

3. Вопросы и упражнения.

1. Напишите кинетические уравнения для скоростей следующих реакций:

а) 2СО_(г.) + CI_2(г.) → 2СОCI _2(г.) б) С_(тв.)+ СО_2(г.) → 2СО_(г.)

в) СаО_(тв)+ СО_2(г.) →СаСО_3(тв) г) 4NН_{3 (г)} + 3О_{2 (г)}  2N_{2 (г)} + 6Н₂О_(г)

Какие из вышеперечисленных реакций относятся к гомогенным, какие – к гетерогенным?

2. Как изменится скорость реакции

2NO _(г) + O_2(г) → 2 NO_2(г), если:

а) увеличить давление в системе в 2 раза, б) повысить концентрацию NO в 2 раза, в) повысить концентрацию О₂ в 2 раза?

3. Температурный коэффициент реакции равен 3. Во сколько раз увеличится скорость реакции при увеличении температуры на 40⁰?

4. При увеличении температуры на 80⁰, скорость реакции возросла в 256 раз. Рассчитайте значение температурного коэффициента скорости реакции.

5. В каком направлении сместится равновесие следующих реакций

2 СО_(г) + О_{2 (г)} 2 СО_{2 (г)} Δ Н < 0

СаСО_{3 (тв)} СаО_(тв) + СО Δ Н > 0

N_2(г) + 3H_2(г) 2 NH_3(г) Δ H < 0

2Mg + O_2(г) 2MgO Δ H < 0

а) при понижении температуры?

б) при повышении давления?