ТърсиУченик? Влез с код30 дни безплатноБезплатно
Класове
Начален етап
Прогимназиален етап
Гимназиален етап
Всички игриНВО и матуриЦениСтатииВидеоЗа родителиЗа училищаВход за учителиУченик? Влез с код
Химия и опазване на околната среда · 10 клас · урок 3 от 3

Химично равновесие; синтез на амоняк

Много реакции са обратими: те протичат едновременно в права и обратна посока и се означават със знака ⇌. Когато скоростите на правата и обратната реакция се изравнят, настъпва химично равновесие и концентрациите на веществата остават постоянни. Според принципа на Льо Шателие, ако се промени някое условие (концентрация, температура, налягане), равновесието се измества така, че да отслаби това въздействие. Тези знания се прилагат в промишлеността, например при синтеза на амоняк.

Играйте само този урок:Вярно или невярноТаблоБомбаНадбягванеОтборен тест А/Б/В/ГГорещ стол

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • При химично равновесие скоростите на правата и обратната реакция са равни.
  • Повишаване на концентрацията на реагент измества равновесието към продуктите.
  • Повишаване на температурата измества равновесието по посока на ендотермичната реакция.
  • Повишаване на налягането измества равновесието към по-малкия брой молове газ.
  • Синтез на амоняк: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, ΔH < 0, при около 450 °C, високо налягане и железен катализатор.

Пример

В N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 отляво има 4 mol газ, а отдясно 2 mol. Затова при повишаване на налягането равновесието се измества надясно и добивът на амоняк расте.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Кой е основният катализатор при промишления синтез на амоняк (метод на Хабер-Бош)?
    • платина
    • желязо
    • ванадиев(V) оксид
    • никел

    Отговор: желязо (с добавки)

    Използва се пореста желязна маса с добавки (промотори), които увеличават активността ѝ.

  2. С какъв знак се означават обратимите реакции?
    • →
    • ↑
    • ↓
    • ⇌

    Отговор: ⇌

    Двойната стрелка показва, че реакцията протича едновременно в двете посоки.

  3. Какво е вярно за скоростите на правата и обратната реакция при химично равновесие?
    • правата е нула
    • равни са
    • обратната е нула
    • и двете са нула

    Отговор: равни са

    Равновесието е динамично: двете реакции продължават, но с еднаква скорост.

  4. В системата N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 се добавя азот. Накъде се измества равновесието?
    • към образуване на NH3
    • към N2 и H2
    • не се измества
    • реакцията спира

    Отговор: надясно, към NH3

    По принципа на Льо Шателие увеличаването на концентрацията на реагент измества равновесието към продуктите.

  5. Как повишаването на налягането влияе на равновесието H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)?
    • измества го надясно
    • не го измества
    • измества го наляво
    • спира реакцията

    Отговор: не го измества

    Броят на моловете газ от двете страни е еднакъв (2 = 2), затова налягането не влияе на равновесието.

  6. Синтезът на амоняк е екзотермичен, но се провежда при около 450 °C. Защо?
    • при по-висока температура добивът е по-голям
    • при по-ниска температура реакцията е твърде бавна
    • под 400 °C амонякът се разлага
    • при ниска температура азотът е течен

    Отговор: заради скоростта на реакцията

    Ниската температура дава повече амоняк, но реакцията става много бавна; избира се компромисна температура с катализатор.

  7. Как се наричат реакциите, които протичат практически докрай само в една посока?
    • Обратими
    • Равновесни
    • Необратими
    • Каталитични

    Отговор: Необратими

    При необратимите реакции продуктите практически не реагират обратно.

  8. Какво става с концентрациите на веществата в състояние на химично равновесие?
    • Остават постоянни
    • Непрекъснато нарастват
    • Стават равни на нула
    • Задължително се изравняват

    Отговор: Остават постоянни

    Правата и обратната реакция протичат с равни скорости, затова концентрациите не се променят.

  9. PCl5 ⇌ PCl3 + Cl2, ΔH > 0. Накъде се измества равновесието при повишаване на температурата?
    • Наляво
    • Не се измества
    • Реакцията спира
    • Надясно

    Отговор: Надясно

    Нагряването благоприятства ендотермичната посока, а тук тя е правата реакция.

  10. N2O4(g) ⇌ 2NO2(g). Накъде се измества равновесието при понижаване на налягането?
    • Наляво, към N2O4
    • Надясно, към NO2
    • Не се измества
    • Реакцията спира

    Отговор: Надясно, към NO2

    Понижаването на налягането благоприятства посоката с повече молекули газ: 2 срещу 1.

  11. CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g), ΔH < 0. Кое изменение увеличава добива на водород?
    • Повишаване на налягането
    • Понижаване на температурата
    • Добавяне на катализатор
    • Повишаване на температурата

    Отговор: Понижаване на температурата

    Правата реакция е екзотермична; налягането не влияе, защото броят на молекулите газ от двете страни е еднакъв.

  12. Кой учен формулира принципа за изместване на химичното равновесие?
    • Хес
    • Льо Шателие
    • Менделеев
    • Авогадро

    Отговор: Льо Шателие

    Принципът на Льо Шателие описва как равновесието отслабва външното въздействие.

  13. Какъв е синтезът на амоняк според топлинния ефект?
    • Ендотермичен
    • Без топлинен ефект
    • Екзотермичен
    • Зависи от катализатора

    Отговор: Екзотермичен

    За N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 ΔH < 0, т.е. се отделя топлина.

  14. N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, ΔH < 0. Накъде се измества равновесието при повишаване на температурата?
    • Надясно, към NH3
    • Не се измества
    • Спира реакцията
    • Наляво, към N2 и H2

    Отговор: Наляво, към N2 и H2

    Повишаването на температурата измества равновесието по посока на ендотермичната (обратната) реакция.

  15. Защо в промишлеността амонякът се отделя от равновесната смес чрез втечняване и се отвежда?
    • За да расте добивът
    • За да спре реакцията
    • За да се охлади катализаторът
    • За да се намали налягането

    Отговор: За да расте добивът

    Отвеждането на продукта намалява концентрацията му и равновесието се измества надясно към образуване на още NH3.