Как будет влиять на состояние равновесия уменьшение температуры, увеличение давления и увеличение концентрации CO₂ в системах: 1. Fe₂O₃ (т) + 3CO (г) ⇌ 2Fe (т) + 3CO₂ (г) − Q 2. CO₂ (г) + C (т) ⇌ 2CO (г) − 72,6 кДж

Разберём каждый фактор для обеих реакций с точки зрения принципа Ле Шателье: система стремится противодействовать внешнему воздействию, чтобы восстановить равновесие.

1. Реакция: Fe₂O₃ (т) + 3CO (г) ⇌ 2Fe (т) + 3CO₂ (г)

Эта реакция экзотермическая или эндотермическая? В условии не указана ΔH, но эта реакция восстановления железа считается экзотермической (выделяется тепло).

a) Уменьшение температуры

• Снижение температуры в экзотермической реакции сдвигает равновесие в сторону продуктов, потому что система «стремится выделить тепло».

• Здесь продукты — Fe (т) + CO₂ (г), значит, равновесие сместится вправо, увеличится образование железа и CO₂.

b) Увеличение давления

• Ле Шателье: увеличение давления смещает равновесие в сторону меньшего числа газовых молекул.

• Слева: 3 молекулы CO (г), справа: 3 молекулы CO₂ (г).

• Газовых молекул одинаково (3 → 3), значит давление почти не влияет на равновесие.

c) Увеличение концентрации CO₂

• Система будет стремиться уменьшить избыток CO₂, т.е. сдвиг равновесия влево.

• Произойдёт частичное восстановление CO₂ обратно в CO и Fe₂O₃.

2. Реакция: CO₂ (г) + C (т) ⇌ 2CO (г) − 72,6 кДж

ΔH = −72,6 кДж. Минус говорит о экзотермичности реакции (тепло выделяется при образовании CO).

a) Уменьшение температуры

• Экзотермическая реакция: снижение температуры сдвигает равновесие вправо, чтобы выделить тепло.

• Значит, будет увеличено образование CO.

b) Увеличение давления

• Слева: 1 молекула CO₂, справа: 2 молекулы CO.

• Увеличение давления сдвигает равновесие в сторону меньшего числа газовых молекул, т.е. влево.

• Соответственно, образование CO уменьшится.

c) Увеличение концентрации CO₂

• Логично, система будет пытаться уменьшить избыток CO₂, т.е. равновесие смещается вправо, образование CO увеличивается.

Вывод в таблице для наглядности

Если хочешь, я могу нарисовать схематичную диаграмму сдвига равновесия, чтобы сразу визуально видеть влияние температуры, давления и концентрации.