Вопрос: В каком направлении сместится равновесие обратимой экзотермической реакции при повышении температуры?
Варианты ответов:
- температура не будет смещать равновесие
- в сторону образования продуктов
- в сторону исходных реагентов
Решение:
Для ответа на этот вопрос необходимо применить принцип Ле Шателье (или принцип Ле Шателье-Брауна). Этот принцип гласит, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в таком направлении, чтобы ослабить это воздействие.
Рассмотрим условия задачи:
- Обратимая реакция: Это означает, что реакция может протекать как в прямом, так и в обратном направлении.
- Экзотермическая реакция: Это означает, что при протекании прямой реакции выделяется тепло. Мы можем представить тепло как продукт реакции.
- Повышение температуры: Это внешнее воздействие на систему.
Представим экзотермическую реакцию в общем виде:
\[A + B \rightleftharpoons C + D + \text{Тепло}\]Здесь "Тепло" является продуктом реакции.
Применение принципа Ле Шателье:
Если мы повышаем температуру (то есть добавляем тепло в систему), система будет стремиться ослабить это воздействие. Для этого она будет смещать равновесие в сторону той реакции, которая поглощает тепло. В данном случае, поглощение тепла происходит при протекании обратной реакции (то есть реакции, идущей от продуктов к исходным реагентам).
Таким образом, при повышении температуры равновесие экзотермической реакции сместится в сторону исходных реагентов, чтобы "поглотить" избыточное тепло.
Анализ вариантов ответов:
- температура не будет смещать равновесие: Это неверно, так как температура является одним из факторов, влияющих на химическое равновесие.
- в сторону образования продуктов: Это было бы верно для эндотермической реакции (которая поглощает тепло) при повышении температуры.
- в сторону исходных реагентов: Это правильный ответ для экзотермической реакции при повышении температуры.
Ответ:
Правильный ответ: в сторону исходных реагентов.