дать полную характеристику реакции и рассмотреть условия смещения равновесия вправо 2NO + O2 ⇌ 2NO2 + Q

Вот как я бы описал эту систему, если бы отвечал на форуме по химии.

Уравнение и сущность процесса
2NO(г) + O₂(г) ⇌ 2NO₂(г) + Q. Реакция экзотермическая (Q выделяется). По строению — газофазная, обратимая, окислительно-восстановительная (ОВР):

• N в NO: +2 → в NO₂: +4 (NO — восстановитель, окисляется).

• O в O₂: 0 → в NO₂: −2 (O₂ — окислитель, восстанавливается).
  Цветовая подсказка: NO и O₂ бесцветны, NO₂ — бурый газ; потемнение смеси — сдвиг вправо.

Термохимия и термодинамика
Стандартный тепловой эффект близок к ΔH° ≈ −114 кДж на реакцию, как записано (или ≈ −57 кДж на 1 моль NO₂). Общее число молей газа уменьшается: Δn(газ) = 2 − (2+1) = −1. Следствия:

• ΔH° < 0 ⇒ при понижении T равновесие смещается вправо.

• Δn < 0 ⇒ при повышении давления/понижении объёма равновесие смещается вправо.

• Энтропия убывает (ΔS° < 0), поэтому рост T термодинамически «невыгоден» для продуктов.

Константы равновесия
Kₚ = (p(NO₂))² / (p(NO))²·p(O₂) ; Kc = ([NO₂]²)/([NO]²·[O₂]).
Связь: Kₚ = Kc·(RT)^{Δn} = Kc/(RT), так как Δn = −1. Поскольку ΔH° < 0, по уравнению Вант-Гоффа при повышении T константа убывает, т.е. состав смещается влево.

Кинетика (что влияет на скорость, а не на положение равновесия)
В чистых газах при умеренных T часто наблюдают закон скорости вида: v ≈ k[NO]²[O₂] (суммарный порядок 3). Реакция идёт быстро и без катализатора; катализатор влияет только на скорость подхода к равновесию, но не на само равновесие. Свет может разлагать NO₂ (фотолиз), способствуя смещению влево, поэтому в темноте легче удерживать продукты.

Условия смещения равновесия вправо (в сторону образования NO₂)

1. Понизить температуру. Экзотермическая реакция — охлаждение повышает выход NO₂.

2. Повысить давление / уменьшить объём (для газовой смеси при постоянной T). Из-за уменьшения числа молей газа равновесие уходит к продуктам.

3. Увеличить парциальное давление одного из реагентов, особенно O₂ (избыток кислорода). По принципу Ле Шателье это тянет систему вправо.

4. Удалять продукт NO₂ по мере образования. Любое «связывание» продукта сдвигает равновесие вправо:

   • абсорбция NO₂ щёлочью или водой (с последующими реакциями),

   • охлаждение и частичная конденсация/сорбция,

   • димеризация 2NO₂ ⇌ N₂O₄ при низких T (фактически уменьшает p(NO₂)), тоже тянет исходное равновесие вправо.

5. Инертный газ:

   • при постоянном объёме добавление инертного газа равновесие не смещает (парциальные давления реагентов не меняются);

   • при постоянном давлении добавление инертного газа увеличивает объём и снижает парциальные давления — для реакции с Δn<0 это смещает равновесие влево, т.е. делать этого не стоит.

6. Отсутствие яркого света. Чтобы не было фотолиза NO₂, лучше тёмные условия.

Практический вывод (как действуют в установках): берут смесь с избытком O₂, работают при умеренно низкой температуре (настолько, чтобы не «убить» скорость) и при повышенном давлении; продукты (NO₂) по возможности вымывают/связывают — совокупность этих приёмов эффективно тянет равновесие 2NO + O₂ ⇌ 2NO₂ вправо.