Влияние температуры на эндотермическую реакцию: решение

Вот решение задачи, оформленное так, чтобы было удобно переписать в тетрадь школьнику: К каким последствиям приведет понижение температуры при проведении обратимой эндотермической реакции? Выберите один ответ: 1. к уменьшению равновесной степени превращения реагентов 2. к увеличению скорости реакции 3. к увеличению равновесной степени превращения реагентов 4. к увеличению равновесного выхода продукта
Ответ: Правильный ответ — 1. к уменьшению равновесной степени превращения реагентов.
Объяснение: Для решения этой задачи воспользуемся принципом Ле Шателье. Принцип Ле Шателье гласит: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие (изменение температуры, давления или концентрации), то равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет это воздействие. Эндотермическая реакция — это реакция, которая протекает с поглощением теплоты. То есть, для протекания прямой реакции требуется энергия. Мы можем представить такую реакцию следующим образом: \[ \text{Реагенты} + \text{Теплота} \rightleftharpoons \text{Продукты} \] Если мы понижаем температуру (то есть отбираем теплоту из системы), то согласно принципу Ле Шателье, равновесие сместится в ту сторону, где теплота выделяется, чтобы компенсировать это понижение. В данном случае, это обратная реакция (от продуктов к реагентам), которая является экзотермической (выделяет теплоту). Смещение равновесия в сторону реагентов означает, что: * Количество продуктов уменьшится. * Количество реагентов увеличится. * Равновесная степень превращения реагентов (то есть доля реагентов, превратившихся в продукты) уменьшится. * Равновесный выход продукта (количество полученного продукта) уменьшится. Рассмотрим варианты ответов: 1. к уменьшению равновесной степени превращения реагентов — это соответствует нашему выводу. 2. к увеличению скорости реакции — понижение температуры всегда приводит к уменьшению скорости как прямой, так и обратной реакции, так как уменьшается кинетическая энергия молекул. 3. к увеличению равновесной степени превращения реагентов — это противоречит нашему выводу. 4. к увеличению равновесного выхода продукта — это противоречит нашему выводу. Таким образом, понижение температуры при проведении обратимой эндотермической реакции приведет к уменьшению равновесной степени превращения реагентов.