Question 1: How does the equilibrium of the process CO (g) + 2H2 (g) ↔ CH3OH (l) - Q shift? Answer choices
Question 1: How does the equilibrium of the process CO (g) + 2H2 (g) ↔ CH3OH (l) - Q shift?
Answer choices:
- Decreasing pressure
- Increasing concentration of CO
- Increasing pressure
- Increasing temperature
Question 2: Evaluate the statements:
Answer choices:
- The rate of the forward and reverse reaction is equal at chemical equilibrium.
- The mass of the reaction products is always equal to the mass of the reactants at chemical equilibrium.
- The concentration of the reactants and products does not change over time at chemical equilibrium.
- The concentration of the products increases over time at chemical equilibrium.
Answer choices:
- Decreasing pressure
- Increasing concentration of CO
- Increasing pressure
- Increasing temperature
Question 2: Evaluate the statements:
Answer choices:
- The rate of the forward and reverse reaction is equal at chemical equilibrium.
- The mass of the reaction products is always equal to the mass of the reactants at chemical equilibrium.
- The concentration of the reactants and products does not change over time at chemical equilibrium.
- The concentration of the products increases over time at chemical equilibrium.
Ledyanaya_Magiya 61
Ответ на вопрос 1: Как будет смещаться равновесие процесса CO (г) + 2H2 (г) ↔ CH3OH (ж) - Q?Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо рассмотреть принцип Ле Шателье. Принцип Ле Шателье утверждает, что если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается воздействие, она смещается таким образом, чтобы этому воздействию противостоять или компенсировать его.
В данном случае, вопрос связан с воздействием на систему. Мы имеем реакцию, в которой CO (г) и H2 (г) реагируют, чтобы образовать CH3OH (ж). Из уравнения реакции видим, что для формирования CH3OH (ж) в реакции требуется потреблять CO (г) и H2 (г).
Если мы установим, что изменяемый фактор -- Q-значение (отношение концентраций продуктов к концентрациям реагентов в данной точке времени), то мы можем использовать принцип Ле Шателье для определения смещения равновесия.
Теперь проведем анализ вариантов ответа:
- Уменьшение давления: Если уменьшить давление, система попытается уравнять его, сместивсь в направлении, где находятся меньшее количество газовых молекул. В нашем случае, это направление образования газовых молекул -- реагентов CO (г) и H2 (г). Если уравновесить уменьшением давления, будет происходить обратное превращение CH3OH (ж) в CO (г) и H2 (г). Следовательно, это смещение не является правильным ответом.
- Увеличение концентрации CO: Увеличение концентрации CO означает, что реагентов будет больше. Если у нас будет больше CO, по сравнению с начальным равновесием, система попытается компенсировать это смещение, перемещаясь в направлении образования продукта CH3OH (ж). Поэтому, увеличение концентрации CO будет смещать равновесие в направлении образования CH3OH (ж), что является правильным ответом.
- Увеличение давления: Увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону уменьшения общего количества газовых молекул, так как это позволит снизить давление. В нашем случае, увеличение давления сместит равновесие в направлении образования меньшего количества газовых молекул, что является образованием CH3OH (ж). Поэтому, увеличение давления также будет смещать равновесие в направлении образования CH3OH (ж).
- Увеличение температуры: Увеличение температуры является внешним воздействием, которое приводит к увеличению энергии системы. По принципу Ле Шателье, система будет смещаться в сторону потребления тепла. В нашем случае, это означает, что система будет смещаться в направлении реагентов CO (г) и H2 (г), чтобы поглотить избыточную энергию. Следовательно, увеличение температуры сместит равновесие в направлении образования реагентов, а не продукта CH3OH (ж).
Таким образом, правильным ответом на вопрос является "Увеличение концентрации CO".
Перейдем ко второму вопросу: Оцените следующие утверждения:
- Скорость прямой и обратной реакций равны на химическом равновесии.
- Масса продуктов реакции всегда равна массе реагентов на химическом равновесии.
- Концентрация реагентов и продуктов не изменяется со временем на химическом равновесии.
- Концентрация продуктов увеличивается.
Оценим каждое утверждение по очереди:
- Скорость прямой и обратной реакций равны на химическом равновесии: Это утверждение верно. На химическом равновесии прямая и обратная реакции происходят с одинаковыми скоростями, что поддерживает постоянную концентрацию реагентов и продуктов.
- Масса продуктов реакции всегда равна массе реагентов на химическом равновесии: Это утверждение неверно. На химическом равновесии масса продуктов и реагентов может быть разной. Равновесие определяется концентрацией, не массой.
- Концентрация реагентов и продуктов не изменяется со временем на химическом равновесии: Это утверждение верно. На химическом равновесии концентрация реагентов и продуктов остается постоянной со временем.
- Концентрация продуктов увеличивается: Это утверждение неверно. На химическом равновесии концентрация продуктов не изменяется со временем. Она остается постоянной.
Таким образом, верные утверждения из списка: "Скорость прямой и обратной реакций равны на химическом равновесии" и "Концентрация реагентов и продуктов не изменяется со временем на химическом равновесии". Остальные утверждения неверны.