Розв’язування завдань на використання принципу Ле Шательє

Урок 42. Розв’язування завдань на використання принципу Ле Шательє

---

Мета уроку: сформувати вміння застосовувати принцип Ле Шательє для прогнозування напрямку зміщення хімічної рівноваги, навчити розв’язувати задачі, пов’язані з впливом температури, тиску та концентрації учасників реакції на хімічну рівновагу оборотної реакції, формувати навички аргументованого висновку на основі хімічних (природничих) законів

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова

• оборотні реакції
• хімічна рівновага
• константа хімічної рівноваги
• принцип Ле Шательє
• зсув хімічної рівноваги

План уроку

1. Мотивація (4 хв.).
2. Принцип Ле Шательє (15 хв.).
3. Практикуємось (22 хв.).
4. Рефлексія (4 хв.).

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість 4 хв

Ми уже знаємо, що деякі реакції можуть бути оборотними тільки за певних умов. Наприклад, реакція 2H₂(г.) + O₂(г.) → 2H₂O(г.) необоротна: за температури кілька сотень градусів Цельсія вона відбувається тільки в напрямку утворення води. Однак за температури близько 2000 °С починається зворотна реакція – водяна пара розкладається на водень і кисень:

• 2H₂(г.) + O₂(г.) ⇄ 2H₂O(г.).

Завдання 1. Побіжно прочитайте текст та доповніть речення:

1. ______________________________________– це фізична величина, що дорівнює відношенню зміни кількості речовини реактантів або продуктів ∆n до проміжку часу ∆t в одиниці об’єму V.
2. Динамічний стан реакційної суміші, за якого швидкості прямої та зворотної реакцій______________________________________ називається хімічною рівновагою.
3. Необоротні реакції відбуваються тільки______________________________________ й перебігають до кінця.
4. ______________________________________реакції за тих самих умов відбуваються одночасно у двох взаємно протилежних напрямках, тому не перебігають до кінця.
5. На швидкість хімічної реакції впливають ступінь подрібнення реагуючих речовин, наявність каталізатора,______________________________________ ,______________________________________ (для газів) та ______________________________________.

У стані хімічної рівноваги концентрації реактантів і продуктів реакції не змінюються (тільки за умов, за яких стан рівноваги встановився). А що буде, якщо ці умови змінити? Виявляється, змінивши зовнішні умови, ми можемо досягти того, що хімічна рівновага встановиться за інших концентрацій реактантів та продуктів реакції. У такий спосіб можна збільшувати або зменшувати кількість одержуваного продукту реакції, спливаючи на його відносний вихід.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість до 15 хв

Простежимо перебіг оборотної реакції синтезу амоніаку із простих речовин:

• N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.).

Спочатку в реакційному середовищі (реакційній системі) є тільки реактанти – азот та водень, – і реакція відбувається лише з утворенням продуктів реакції:

• N₂ + 3H₂ → 2NH₃ пряма реакція .

Однак протягом збільшення концентрації продукту реакції починається зворотна реакція – амоніак розкладається на водень та азот:

• 2NH₃ → N₂ + 3H₂ зворотна реакція .

У певний момент швидкість утворення амоніаку буде дорівнювати швидкості його розкладу. Цей стан динамічної хімічної рівноваги може зберігатися невизначено тривалий час, якщо не змінювати умови, за яких він установлюється.

• Поміркуйте або пригадайте, чому стан хімічної рівноваги для оборотної реакції називають динамічним.

Чинниками, за допомогою яких можна зміщувати хімічну рівновагу є:

• концентрація учасників оборотної реакції у реакційному середовищі;
• тиск (для реакцій, що відбуваються за участі газів);
• температура реакційного середовища.

Наявність каталізаторів на зміщення хімічної рівноваги не впливає. Вони змінюють швидкість як прямої, так і зворотної реакцій, тому рівновага в системі досягається швидше.

Щоб зрозуміти, як впливатиме зміна тих або інших чинників на хімічну рівновагу, використовують принцип, запропонований французьким науковцем Анрі Ле Шательє.

речовин, тиск, температура), то він сприяє перебігу тієї з двох протилежних реакцій, яка зменшує цей вплив

Розглянемо чинники згідно з принципом Ле Шательє, зокрема вплив концентрації, тиску та температури на стан рівноваги реакції синтезу амоніаку:

• N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.); ΔH = –92 кДж/моль

1. Зміна концентрації реактантів і продуктів реакції.

Якщо до суміші речовин N₂, H₂ та NH₃, що перебувають у стані рівноваги, додати певну кількість водню або азоту, то швидкість прямої реакції, під час якої утворюється амоніак, збільшиться. Це легко пояснити аналізуючи математичний вираз закону діючих мас для прямої реакції:

Тобто молекули водню й азоту зіштовхуватимуться між собою частіше, унаслідок чого кількість молекул амоніаку збільшиться. Отже, збільшення концентрації реактантів зміщує хімічну рівновагу в бік прямої реакції – реакції утворення продукту.

Збільшення ж концентрації амоніаку зумовить збільшення швидкості зворотної реакції – його розкладу з утворенням простих речовин, що відповідатиме зміщенню рівноваги ліворуч.

Завдання 2. Розгляньте рисунок. Яка саме зміна концентрацій реактантів або продуктів реакції може зумовити такі зміни в поданій реакції: N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.)? Упишіть пропущене.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Зміна тиску.

Цей чинник впливає тільки на оборотні реакції, що відбуваються за участі газів! У реакціях, у яких не беруть участь газоподібні речовини, зміна тиску не зумовлює зміщення рівноваги. Тому в рівняннях реакцій указують агрегатний стан реактантів і продуктів реакції.

• Пригадайте, як збільшення тиску впливає на швидкість перебігу хімічної реакції. Коротко поясніть цей вплив своєму однокласнику(-ці).

Відповідно до закону Авогадро в однакових об’ємах за однакових умов – температура та тиск – міститься однакова кількість речовини газу. Отже, вплив тиску на стан рівноваги можна проаналізувати, розглянувши, наприклад, зміну кількості речовин, а відповідно й об’ємів речовин.

Аналізуючи хімічне рівняння синтезу амоніаку

бачимо, що із 4 (чотирьох) моль реагуючих речовин – 1 моль азоту та 3 моль водню – утворюється 2 (два) моль амоніаку. Отже, реакція синтезу амоніаку відбувається зі зменшенням об’єму. Збільшення тиску для газоподібних систем зумовлює зменшення об’єму, а отже, відповідає збільшенню концентрацій речовин. Відповідно до закону діючих мас наслідком збільшення концентрацій речовин у системі, що знаходиться у стані рівноваги, буде зростання швидкостей як прямої, так і зворотної реакцій:

Але зростання прямої реакції в такій системі відбувається відповідно до четвертого степеня, а зростання зворотної – тільки другого. А тому у разі підвищення тиску зміщення рівноваги відбувається в бік реакції, яка зумовлює зменшення об’єму системи, тобто в бік утворення продукту реакції — амоніаку.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 3. На рисунку умовно позначено зменшення та збільшення тиску для реакції N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.)? Обґрунтуйте зміщення хімічної рівноваги в поданій системі під час зміни тиску.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Зміна температури.

Щоб визначити дію цього чинника, потрібно знати, екзотермічною (відбувається з виділенням теплоти, ∆H<0) чи ендотермічною (відбувається з поглинанням теплоти, ∆H>0) є реакція. Як і у випадку із тиском зміна температури впливає на обидва процеси в оборотній реакції. Але більшого впливу зазнає ендотермічна реакція, яка є особливо чутливою до зміни температури.

У разі підвищення температури рівновага зміщується в бік ендотермічної реакції, у разі зниження — у бік екзотермічної, тобто за принципом Ле Шательє зменшується зовнішній вплив.

Слід ураховувати, якщо пряма реакція екзотермічна, то оборотна обов’язково буде ендотермічною, і навпаки:

• N₂(г.) + 3H₂(г.) → 2NH₃(г.); ΔH = –92 кДж/моль
• 2NH₃(г.) → N₂(г.) + 3H₂(г.); ΔH = +92 кДж/моль

Отже, реакція синтезу амоніаку екзотермічна, а зворотна реакція — ендотермічна. Під час підвищення температури амоніак буде швидше розкладатись і рівновага зміститься в бік реактантів, а під час зниження температури переважатиме швидкість синтезу амоніаку – рівновага буде зміщена в бік продукту реакції.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість 22 хв

3. 1. Збільшення виходу яких речовин відбуватиметься в рівноважній системі
   • 2H₂O(г.) ⇄ 2H₂(г.) + O₂(г.); ΔH>0,
   • якщо збільшити тиск _______________________________________ ;
   • знизити температуру _______________________________________ ;
   • збільшити концентрацію водню ___________________________?

3. 2. Увідповідніть чинник зі зміною напрямку зміщення рівноваги в реакційному середовищі:
   • 2СО(г.) + О₂(г.) ⇄ 2СО₂(г.); ΔН<0

1. зменшення тиску
2. зниження температури
3. зменшення концентрації кисню
4. збільшення концентрації карбон(IV) оксиду

• А у бік реактантів
• Б у бік продуктів реакці

	1	2	3	4
А
Б

3. 3. Під час виплавки чавуну в доменній печі відбувається реакція:
   • CO₂(г.) + С(тв.) ⇄ 2СО(г.); ΔН>0

3. 3.1. Як вплине на зміщення рівноваги:
   • зменшення тиску _______________________________________ ;
   • підвищення температури_______________________________________ ;
   • зменшення концентрації карбон(ІІ) оксиду_______________________________________ ?

3. 3.2. У виробництві чавуну карбон(ІІ) оксид відіграє важливу роль – роль відновника. Запропонуйте можливі зміни умов перебігу реакції, за яких вихід карбон(ІІ) оксиду збільшиться.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. 4. За високих температур метан розкладається на прості речовини:
   • СН₄(г.) ⇄ С(тв.) + 2Н₂(г.)

Цю оборотною реакцію проводили в закритій системі. На рисунку відображено залежність об’ємної частки (%) водню в рівноважній суміші від температури за двох різних значень тиску – р₁ та р₂.

Проаналізуйте твердження:

• І. Розкладання метану – екзотермічний процес.
• ІІ. Тиск р₁ нижчий, нід тиск р₂.

Чи є поміж них правильні?

• А правильне лише І
• Б правильне лише ІІ
• В обидва правильні
• Г немає правильних

3. 5. Реакцією між двома речовинами добувають один продукт. Ця реакція є оборотною. Її проводили в замкнутому реакторі, узявши реагенти в мольному співвідношенні, що відповідає коефіцієнтам у хімічному рівнянні. Проаналізуйте графіки залежності об’ємної частки (%) продукту реакції в рівноважній газуватій суміші від температури за різних значень тиску (див. рисунок) і вкажіть рівняння описаної реакції.
   • А СО₂(г.) + С(тв.) ⇄ 2СО(г.); ∆Н>0
   • Б N₂(г.) + 3Н₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.); ∆Н<0
   • В Cl₂(г.) + Н₂(г.) ⇄ 2HCl(г.); ∆Н<0Г I₂(г.) + Н₂(г.) ⇄ 2HI(г.); ∆Н>0

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість до 4 хв

Вправа «Мікрофон». Учитель передає «уявний мікрофон», а учні по черзі завершують речення:

• Сьогодні я зрозумів(ла), що…
• Мене здивувало…
• Я тепер зможу пояснити, чому…

---

1. Амоніак – речовина, яка має широке застосування у різних сферах: виробництво нітратних добрив, нітратної кислоти, соди тощо. У промисловості амоніак синтезують за оборотною екзотермічною реакцією із простих речовин. Запропонуйте умови для збільшення виходу амоніаку.
2. Чи зміниться стан рівноваги в наведених реакціях під час збільшення тиску? Увідповідніть реакцію з напрямком зміщення рівноваги.
   • 1 H₂(г.) + I₂(г.) ⇄ 2HI(г.)
   • 2 2NO₂(г.) ⇄ O₂(г.) + 2NO(г.)
   • 3 C(тв.) + CO₂(г.) ⇄ 2CO(г.)
   • 4 3H₂(г.) + N₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.)
   • А змістить у бік зворотної реакції
   • Б не зміниться
   • В зміститься у бік прямої реакції

	1	2	3	4
А
Б
В

3. Визначте, у бік прямої чи зворотної реакції буде зміщена хімічна рівновага під час: а) збільшення тиску в системах; б) зменшення тиску в системах:
   • SO₂(г.) + Cl₂(г.) ⇄ SO₂Cl₂(г.)____________________________________ ;
   • H₂(г.) + I₂(г.) ⇄ 2HI(г.) ____________________________________ ;
   • CaCO₃(тв.) ⇄ CaO(тв.) + CO₂(г.) ____________________________________ .
4. Принцип Ле Шательє «працює» не тільки в хімії. Наведіть приклади із соціальної, економічної та психологічної сфер нашого життя, до яких теж умовно можна застосувати цей принцип.

Урок 42. Розв’язування завдань на використання принципу Ле Шательє

Робочий аркуш учнівства

---

Мета уроку: сформувати вміння застосовувати принцип Ле Шательє для прогнозування напрямку зміщення хімічної рівноваги, навчити розв’язувати задачі, пов’язані з впливом температури, тиску та концентрації учасників реакції на хімічну рівновагу оборотної реакції, формувати навички аргументованого висновку на основі хімічних (природничих) законів

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова

• оборотні реакції
• хімічна рівновага
• константа хімічної рівноваги
• принцип Ле Шательє
• зсув хімічної рівноваги

План уроку

1. Мотивація (4 хв.).
2. Принцип Ле Шательє (15 хв.).
3. Практикуємось (22 хв.).
4. Рефлексія (4 хв.).

---

Ми уже знаємо, що деякі реакції можуть бути оборотними тільки за певних умов. Наприклад, реакція 2H₂(г.) + O₂(г.) → 2H₂O(г.) необоротна: за температури кілька сотень градусів Цельсія вона відбувається тільки в напрямку утворення води. Однак за температури близько 2000 °С починається зворотна реакція – водяна пара розкладається на водень і кисень:

• 2H₂(г.) + O₂(г.) ⇄ 2H₂O(г.).

Завдання 1. Побіжно прочитайте текст та доповніть речення:

1. ______________________________________– це фізична величина, що дорівнює відношенню зміни кількості речовини реактантів або продуктів ∆n до проміжку часу ∆t в одиниці об’єму V.
2. Динамічний стан реакційної суміші, за якого швидкості прямої та зворотної реакцій______________________________________ називається хімічною рівновагою.
3. Необоротні реакції відбуваються тільки______________________________________ й перебігають до кінця.
4. ______________________________________реакції за тих самих умов відбуваються одночасно у двох взаємно протилежних напрямках, тому не перебігають до кінця.
5. На швидкість хімічної реакції впливають ступінь подрібнення реагуючих речовин, наявність каталізатора,______________________________________ ,______________________________________ (для газів) та ______________________________________.

У стані хімічної рівноваги концентрації реактантів і продуктів реакції не змінюються (тільки за умов, за яких стан рівноваги встановився). А що буде, якщо ці умови змінити? Виявляється, змінивши зовнішні умови, ми можемо досягти того, що хімічна рівновага встановиться за інших концентрацій реактантів та продуктів реакції. У такий спосіб можна збільшувати або зменшувати кількість одержуваного продукту реакції, спливаючи на його відносний вихід.

---

Простежимо перебіг оборотної реакції синтезу амоніаку із простих речовин:

• N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.).

Спочатку в реакційному середовищі (реакційній системі) є тільки реактанти – азот та водень, – і реакція відбувається лише з утворенням продуктів реакції:

• N₂ + 3H₂ → 2NH₃ пряма реакція .

Однак протягом збільшення концентрації продукту реакції починається зворотна реакція – амоніак розкладається на водень та азот:

• 2NH₃ → N₂ + 3H₂ зворотна реакція .

У певний момент швидкість утворення амоніаку буде дорівнювати швидкості його розкладу. Цей стан динамічної хімічної рівноваги може зберігатися невизначено тривалий час, якщо не змінювати умови, за яких він установлюється.

• Поміркуйте або пригадайте, чому стан хімічної рівноваги для оборотної реакції називають динамічним.

Чинниками, за допомогою яких можна зміщувати хімічну рівновагу є:

• концентрація учасників оборотної реакції у реакційному середовищі;
• тиск (для реакцій, що відбуваються за участі газів);
• температура реакційного середовища.

Наявність каталізаторів на зміщення хімічної рівноваги не впливає. Вони змінюють швидкість як прямої, так і зворотної реакцій, тому рівновага в системі досягається швидше.

Щоб зрозуміти, як впливатиме зміна тих або інших чинників на хімічну рівновагу, використовують принцип, запропонований французьким науковцем Анрі Ле Шательє.

речовин, тиск, температура), то він сприяє перебігу тієї з двох протилежних реакцій, яка зменшує цей вплив

Розглянемо чинники згідно з принципом Ле Шательє, зокрема вплив концентрації, тиску та температури на стан рівноваги реакції синтезу амоніаку:

• N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.); ΔH = –92 кДж/моль

1. Зміна концентрації реактантів і продуктів реакції.

Якщо до суміші речовин N₂, H₂ та NH₃, що перебувають у стані рівноваги, додати певну кількість водню або азоту, то швидкість прямої реакції, під час якої утворюється амоніак, збільшиться. Це легко пояснити аналізуючи математичний вираз закону діючих мас для прямої реакції:

Тобто молекули водню й азоту зіштовхуватимуться між собою частіше, унаслідок чого кількість молекул амоніаку збільшиться. Отже, збільшення концентрації реактантів зміщує хімічну рівновагу в бік прямої реакції – реакції утворення продукту.

Збільшення ж концентрації амоніаку зумовить збільшення швидкості зворотної реакції – його розкладу з утворенням простих речовин, що відповідатиме зміщенню рівноваги ліворуч.

Завдання 2. Розгляньте рисунок. Яка саме зміна концентрацій реактантів або продуктів реакції може зумовити такі зміни в поданій реакції: N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.)? Упишіть пропущене.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Зміна тиску.

Цей чинник впливає тільки на оборотні реакції, що відбуваються за участі газів! У реакціях, у яких не беруть участь газоподібні речовини, зміна тиску не зумовлює зміщення рівноваги. Тому в рівняннях реакцій указують агрегатний стан реактантів і продуктів реакції.

• Пригадайте, як збільшення тиску впливає на швидкість перебігу хімічної реакції. Коротко поясніть цей вплив своєму однокласнику(-ці).

Відповідно до закону Авогадро в однакових об’ємах за однакових умов – температура та тиск – міститься однакова кількість речовини газу. Отже, вплив тиску на стан рівноваги можна проаналізувати, розглянувши, наприклад, зміну кількості речовин, а відповідно й об’ємів речовин.

Аналізуючи хімічне рівняння синтезу амоніаку

бачимо, що із 4 (чотирьох) моль реагуючих речовин – 1 моль азоту та 3 моль водню – утворюється 2 (два) моль амоніаку. Отже, реакція синтезу амоніаку відбувається зі зменшенням об’єму. Збільшення тиску для газоподібних систем зумовлює зменшення об’єму, а отже, відповідає збільшенню концентрацій речовин. Відповідно до закону діючих мас наслідком збільшення концентрацій речовин у системі, що знаходиться у стані рівноваги, буде зростання швидкостей як прямої, так і зворотної реакцій:

Але зростання прямої реакції в такій системі відбувається відповідно до четвертого степеня, а зростання зворотної – тільки другого. А тому у разі підвищення тиску зміщення рівноваги відбувається в бік реакції, яка зумовлює зменшення об’єму системи, тобто в бік утворення продукту реакції — амоніаку.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 3. На рисунку умовно позначено зменшення та збільшення тиску для реакції N₂(г.) + 3H₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.)? Обґрунтуйте зміщення хімічної рівноваги в поданій системі під час зміни тиску.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Зміна температури.

Щоб визначити дію цього чинника, потрібно знати, екзотермічною (відбувається з виділенням теплоти, ∆H<0) чи ендотермічною (відбувається з поглинанням теплоти, ∆H>0) є реакція. Як і у випадку із тиском зміна температури впливає на обидва процеси в оборотній реакції. Але більшого впливу зазнає ендотермічна реакція, яка є особливо чутливою до зміни температури.

У разі підвищення температури рівновага зміщується в бік ендотермічної реакції, у разі зниження — у бік екзотермічної, тобто за принципом Ле Шательє зменшується зовнішній вплив.

Слід ураховувати, якщо пряма реакція екзотермічна, то оборотна обов’язково буде ендотермічною, і навпаки:

• N₂(г.) + 3H₂(г.) → 2NH₃(г.); ΔH = –92 кДж/моль
• 2NH₃(г.) → N₂(г.) + 3H₂(г.); ΔH = +92 кДж/моль

Отже, реакція синтезу амоніаку екзотермічна, а зворотна реакція — ендотермічна. Під час підвищення температури амоніак буде швидше розкладатись і рівновага зміститься в бік реактантів, а під час зниження температури переважатиме швидкість синтезу амоніаку – рівновага буде зміщена в бік продукту реакції.

---

3. 1. Збільшення виходу яких речовин відбуватиметься в рівноважній системі
   • 2H₂O(г.) ⇄ 2H₂(г.) + O₂(г.); ΔH>0,
   • якщо збільшити тиск _______________________________________ ;
   • знизити температуру _______________________________________ ;
   • збільшити концентрацію водню ___________________________?

3. 2. Увідповідніть чинник зі зміною напрямку зміщення рівноваги в реакційному середовищі:
   • 2СО(г.) + О₂(г.) ⇄ 2СО₂(г.); ΔН<0

1. зменшення тиску
2. зниження температури
3. зменшення концентрації кисню
4. збільшення концентрації карбон(IV) оксиду

• А у бік реактантів
• Б у бік продуктів реакці

	1	2	3	4
А
Б

3. 3. Під час виплавки чавуну в доменній печі відбувається реакція:
   • CO₂(г.) + С(тв.) ⇄ 2СО(г.); ΔН>0

3. 3.1. Як вплине на зміщення рівноваги:
   • зменшення тиску _______________________________________ ;
   • підвищення температури_______________________________________ ;
   • зменшення концентрації карбон(ІІ) оксиду_______________________________________ ?

3. 3.2. У виробництві чавуну карбон(ІІ) оксид відіграє важливу роль – роль відновника. Запропонуйте можливі зміни умов перебігу реакції, за яких вихід карбон(ІІ) оксиду збільшиться.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. 4. За високих температур метан розкладається на прості речовини:
   • СН₄(г.) ⇄ С(тв.) + 2Н₂(г.)

Цю оборотною реакцію проводили в закритій системі. На рисунку відображено залежність об’ємної частки (%) водню в рівноважній суміші від температури за двох різних значень тиску – р₁ та р₂.

Проаналізуйте твердження:

• І. Розкладання метану – екзотермічний процес.
• ІІ. Тиск р₁ нижчий, нід тиск р₂.

Чи є поміж них правильні?

• А правильне лише І
• Б правильне лише ІІ
• В обидва правильні
• Г немає правильних

3. 5. Реакцією між двома речовинами добувають один продукт. Ця реакція є оборотною. Її проводили в замкнутому реакторі, узявши реагенти в мольному співвідношенні, що відповідає коефіцієнтам у хімічному рівнянні. Проаналізуйте графіки залежності об’ємної частки (%) продукту реакції в рівноважній газуватій суміші від температури за різних значень тиску (див. рисунок) і вкажіть рівняння описаної реакції.
   • А СО₂(г.) + С(тв.) ⇄ 2СО(г.); ∆Н>0
   • Б N₂(г.) + 3Н₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.); ∆Н<0
   • В Cl₂(г.) + Н₂(г.) ⇄ 2HCl(г.); ∆Н<0Г I₂(г.) + Н₂(г.) ⇄ 2HI(г.); ∆Н>0

---

Вправа «Мікрофон». Учитель передає «уявний мікрофон», а учні по черзі завершують речення:

• Сьогодні я зрозумів(ла), що…
• Мене здивувало…
• Я тепер зможу пояснити, чому…

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

1. Амоніак – речовина, яка має широке застосування у різних сферах: виробництво нітратних добрив, нітратної кислоти, соди тощо. У промисловості амоніак синтезують за оборотною екзотермічною реакцією із простих речовин. Запропонуйте умови для збільшення виходу амоніаку.
2. Чи зміниться стан рівноваги в наведених реакціях під час збільшення тиску? Увідповідніть реакцію з напрямком зміщення рівноваги.
   • 1 H₂(г.) + I₂(г.) ⇄ 2HI(г.)
   • 2 2NO₂(г.) ⇄ O₂(г.) + 2NO(г.)
   • 3 C(тв.) + CO₂(г.) ⇄ 2CO(г.)
   • 4 3H₂(г.) + N₂(г.) ⇄ 2NH₃(г.)
   • А змістить у бік зворотної реакції
   • Б не зміниться
   • В зміститься у бік прямої реакції

	1	2	3	4
А
Б
В

3. Визначте, у бік прямої чи зворотної реакції буде зміщена хімічна рівновага під час: а) збільшення тиску в системах; б) зменшення тиску в системах:
   • SO₂(г.) + Cl₂(г.) ⇄ SO₂Cl₂(г.)____________________________________ ;
   • H₂(г.) + I₂(г.) ⇄ 2HI(г.) ____________________________________ ;
   • CaCO₃(тв.) ⇄ CaO(тв.) + CO₂(г.) ____________________________________ .
4. Принцип Ле Шательє «працює» не тільки в хімії. Наведіть приклади із соціальної, економічної та психологічної сфер нашого життя, до яких теж умовно можна застосувати цей принцип.