شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
1 جدول داده شده اثر دما را بر ثابت تعادل زیر نشان می دهد. با توجه به آن به پرسش ها پاسخ دهید.
\(2S{O_{3(g)}}\,\,\,\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,\,\,\,2S{O_{2(g)}} + {O_{2(g)}}\)
آ عبارت ثابت تعادل را برای آن بنویسید.
ب میزان پیشرفت واکنش در کدام دما بیشتر است؟ چرا؟
پ با افزایش دما K چه تغییری کرده است؟ این تغییر، جابه جا شدن تعادل را در چه جهتی نشان میدهد؟
ت اگر برای این واکنش \(\Delta H > 0\) باشد، جا به جا شدن تعادل و افزایش K را به کمک اصل لوشاتلیه توجیه کنید.
آ
\(K = \frac{{{{\left[ {S{O_2}} \right]}^2} \times \left[ {{O_2}} \right]}}{{{{\left[ {S{O_3}} \right]}^2}}}\)
ب
دمای \({435^ \circ }C\)، زیرا K تعادل بزرگتر شده است، یعنی درصد بیشتری از مواد واکنشدهنده به فراورده تبدیل شده است.
پ
با افزایش دما K بزرگتر شده است، یعنی تعادل در جهت واکنش رفت جابهجا شده است.
ت
با افزایش دما و بزرگتر شدن K متوجه میشویم که تعادل گرماگیر است.
طبق اصل لوشاتلیه ¬ با افزایش دما (T) واکنش به سمت مصرف گرما پیش میرود و تعادل به سمت واکنش گرماگیر جابهجا میشود، یعنی تعادل به سمت واکنش رفت پیش میرود.
2 با خط زدن واژه نادرست در هر مورد، عبارت زیر را کامل کنید.
هنگامی که دمای یک سامانه تعادلی افزایش مییابد، واکنش در جهت «مصرف – تولید» گرما پیش میرود، اگر این واکنش گرماگیر باشد مقدار «فراوردهها – واکنش دهندهها» در سامانه کاهش مییابد.
هنگامی که دمای یک سامانه تعادلی افزایش مییابد، واکنش در جهت مصرف گرما پیش میرود، اگر این واکنش گرماگیر باشد مقدار واکنش دهندهها در سامانه کاهش مییابد.
3 نمودار زیر درصد مولی آمونیاک را برای سامانه تعادلی زیر در فشار ثابت نشان می دهد. باتوجه به آن به پرسش ها پاسخ دهید.
\({N_{2(g)}} + 3{H_{2(g)}}\,\,\,\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,\,\,\,2N{H_{3(g)}}\)
آ با افزایش دما درصد مولی آمونیاک در سامانه چه تغییری می کند؟
ب این واکنش گرماده است یا گرماگیر؟ چرا؟
پ مقدار ثابت تعادل آن در سه دمای 25، 200 و 400 درجه سلسیوس به صورت زیر است.
\({K_1} = 6/2 \times {10^{ - 4}}\,\,\,,\,\,\,{K_2} = 2/24\,\,\,,\,\,\,{K_3} = 6/0 \times {10^5}\)
کدام یک، ثابت تعادل را در دمای اتاق نشان می دهد؟ توضیح دهید.
آ
کاهش مییابد.
ب
واکنش گرماده است، زیرا با افزایش دما طبق اصل لوشاتلیه واکنش باید در جهت مصرف گرما (گرماگیر) پیش رود. با توجه به کاهش درصد مولی آمونیاک بر اثر افزایش دما متوجه میشویم که واکنش در جهت برگشت جابهجا شده است.
\(N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \stackrel{300^\circ\text{C}}{\rightleftharpoons} 2NH_{3(g)} + Q\)
پ
ثابت تعادل \(K_3 = 6/0\) مربوط به دمای اتاق \((25^\circ \text{C})\) است.
1. گرماده بودن واکنش: طبق نمودار، با افزایش دما، درصد مولی آمونیاک (محصول) کاهش مییابد؛ بنابراین واکنش سنتز آمونیاک گرماده \((\Delta H < 0)\) است.
2. رابطه دما و ثابت تعادل (K) در واکنشهای گرماده: در واکنشهای گرماده، با افزایش دما، ثابت تعادل (K) کاهش مییابد. عکس این موضوع نیز صادق است؛ یعنی با کاهش دما، مقدار K افزایش پیدا میکند.
3. مقایسه دماها و $K$ها:
در میان سه دمای داده شده، دمای اتاق \((25^\circ \text{C})\) کمترین دما است. بنابراین طبق اصل لوشاتلیه، بزرگترین مقدار ثابت تعادل باید متعلق به این دما باشد:
\(K_3 = 6/0 > K_2 = 2/24 > K_1 = 6/2 \times 10^{-4}\)
دمای \(25^\circ \text{C}\): \(K_3 = 6/0\) (بزرگترین K)
دمای \(200^\circ \text{C}\): \(K_2 = 2/24\)
دمای \(400^\circ \text{C}\): \(K_1 = 6/2 \times 10^{-4}\) (کوچکترین K)
1736019749.png)
