Ниже приведено уравнение химической реакции: H2(г)+Br2(ж)=2HBr(г)-Q. К какому типу относится эта реакция по каждой из известных вам классификаций? Определить, в какую сторону сместится химическое равновесие при следующих условиях: а) удаление продукта реакции; б) повышение давления; в) понижение температуры.

Рассмотрим уравнение реакции:

$\text{H}_2 (г) + \text{Br}_2 (ж) \rightarrow 2\text{HBr} (г) - Q$

1. Тип реакции:

   • По классификации по типу взаимодействия веществ эта реакция является синтезом (или образованием соединения), так как два вещества (водород и бром) реагируют, образуя новое соединение — гидробромид водорода (HBr).

   • По классификации по теплоте реакции реакция является экзотермической (выделяется тепло), так как указано, что она сопровождается выделением тепла (-Q).

   • По классификации по фазам реагентов и продуктов эта реакция является гетерогенной (в реакции участвуют вещества в разных фазах: водород — газ, бром — жидкость, гидробромид — газ).

2. Смещение химического равновесия:

   Согласно принципу Ле Шателье, химическое равновесие смещается в сторону, которая компенсирует изменившееся условие. Рассмотрим каждый случай:

   а) Удаление продукта реакции (HBr):
   Удаление продукта реакции (гидробромида водорода, HBr) приведет к смещению равновесия в сторону образования большего количества продуктов, то есть реакция будет двигаться вправо, чтобы компенсировать утрату HBr и восстановить равновесие.

   б) Повышение давления:
   В данной реакции газообразные вещества (H2 и HBr) находятся в одинаковом количестве (2 молекулы газа на 2 молекулы газа), а жидкость (Br2) участвует в реакции в меньшем количестве. Так как изменение давления в основном влияет на реакции, где газообразные вещества находятся в разных количествах, в данном случае повышение давления не вызовет значительного смещения равновесия, так как количество молекул газа с обеих сторон уравнения одинаково. Таким образом, равновесие не будет смещаться.

   в) Понижение температуры:
   Понижение температуры смещает равновесие в сторону тепловыделяющей реакции, то есть в сторону образования продуктов (вправо). Поскольку реакция экзотермическая (выделяется тепло), при понижении температуры равновесие сместится в сторону образования большего количества HBr.